本發(fā)明涉及石油天然氣油基鉆井液技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著頁巖氣、深水油氣的開發(fā)在我國逐漸興起,對油基鉆井液的研究也在不斷深入。雖然目前我國也報道過抗溫能力能達到220℃、密度能達到2.60g/cm3的高溫或高密度油基鉆井液體系,但現(xiàn)場應(yīng)用實例少,且同時滿足抗高溫、強封堵和高密度的油基鉆井液體系十分罕見。在封堵性能方面,我國研制出了一系列高性能封堵劑以及含這些封堵劑的強封堵油基鉆井液,但這些鉆井液體系往往不具備抗高溫能力,也不具備較高的密度。
公開號為CN103614122B,公開日為2016年6月22日的中國專利文獻公開了一種用于頁巖氣開發(fā)鉆井的油基鉆井液,申請人為長江大學(xué)、荊州嘉華科技有限公司,屬石油鉆井工程鉆井液技術(shù)領(lǐng)域,其特征在于其組成為主乳化劑、輔乳化劑、潤濕劑、堿度調(diào)節(jié)劑、有機土、增粘劑、降濾失劑、加重劑、水相、油相;其中各組分的重量百分比為:主乳化劑:0.2%的-2%的;輔乳化劑:0.1%的-1%的;潤濕劑:0%的-1.5%的;堿度調(diào)節(jié)劑:0.2%的-1.5%的;有機土:0%的-1.5%的;增粘劑:0%的-1.5%的;降濾失劑:0.2%的-2%的;加重劑:0%的-80%的;水相:0%的-20%的;油相:余量。該發(fā)明提供的油基鉆井液,能滿足頁巖氣鉆井對鉆井液的特殊要求,在低溫和高溫下都具有較好的穩(wěn)定性、良好的抑制性和潤滑性,具有動塑比高,塑性粘度低、適用范圍廣、經(jīng)濟效益好的特點。
但是,以上述專利文獻為代表的油基鉆井液,仍然不能同時滿足抗高溫、強封堵和高密度三種性能,綜合來看,我國尚未成功地研發(fā)出一套同時具備抗高溫(220℃及以上)、高密度(2.40g/cm3及以上)、強封堵(HTHP小于5ml)三種性能的油基鉆井液體系,該體系的研究難點頗多,主要體現(xiàn)在處理劑的抗高溫能力、處理劑的配伍性、裂縫的封堵能力、高密度鉆井液的流變性調(diào)控等幾個方面。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足,提供一種油基鉆井液,采用本發(fā)明,能同時具備抗高溫(220℃及以上)、高密度(2.40g/cm3及以上)、強封堵(HTHP小于5ml)三種性能優(yōu)點,克服了以往因大量處理劑加入引起的流變性差的問題,具有良好的綜合性能。
本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種油基鉆井液,包括白油、有機土、主乳化劑、輔乳化劑、潤濕劑、降濾失劑、增粘劑、氯化鈣溶液、生石灰和重晶石,其特征在于:還包括有提切劑和超細碳酸鈣,其中各組分的重量百分比為:0.1-0.5%的有機土;1-3%的主乳化劑;3-5%的輔乳化劑;1-2%的潤濕劑;2-4%的降濾失劑;0.2-0.8%的增粘劑;0.2-0.8%的提切劑;20-30%的氯化鈣溶液,2-5%的生石灰;4%的超細碳酸鈣;80-90%的重晶石;其余為白油。
更優(yōu)的,其中各組分的重量百分比為:0.5%的有機土;2%的主乳化劑;4%的輔乳化劑;1.5%的潤濕劑;3%的降濾失劑;0.5%的增粘劑;0.5%的提切劑;25%的油水比為90﹕10的氯化鈣溶液,3%的生石灰;4%的超細碳酸鈣;85%的重晶石;其余為白油。
所述的4%的超細碳酸鈣中,更具體的是包括:2%的800目超細碳酸鈣、2%的2000目超細碳酸鈣。
所述的降濾失劑為腐殖酸酰胺、褐煤樹脂或乳化瀝青。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所達到的有益效果如下:
采用本發(fā)明所述的配方,其效果明顯,經(jīng)實驗驗證,其同時具備抗溫達220℃、HTHP低于5ml、密度達2.40g/cm3的優(yōu)異性能,且具有優(yōu)良的流變性、穩(wěn)定性及抗水侵能力,綜合性能達到國內(nèi)領(lǐng)先水平,克服了以往因大量處理劑加入引起的流變性差的問題。同時,該鉆井液體系維護處理方便,經(jīng)濟成本低廉,能夠很好的解決川渝地區(qū)高溫深井超深井、強水敏復(fù)雜地層井、頁巖氣水平井鉆井的重大技術(shù)難題和滿足安全快速鉆井的需要,對大大推進我國油基鉆井液的技術(shù)進步具有重要意義。
具體實施方式
實施例1
作為本發(fā)明的一較佳實施方式,其包括白油、有機土、主乳化劑、輔乳化劑、潤濕劑、降濾失劑、增粘劑、氯化鈣溶液、生石灰、重晶石、提切劑和超細碳酸鈣,其中各組分的重量百分比為:0.1%的有機土;1主乳化劑; 5%的輔乳化劑;1%的潤濕劑;2%的降濾失劑;0.2%的增粘劑; 0.8%的提切劑;20%的氯化鈣溶液,2%的生石灰;4%的超細碳酸鈣;80%的重晶石;其余為白油。
所述的主乳化劑為長鏈烷基脂肪酸酰胺類非離子表面活性劑;
所述的輔乳化劑為長鏈烷基聚酰胺類非離子表面活性劑;
所述的潤濕劑為長鏈烷基聚氧乙烯醚類非離子表明活性劑;
所述的有機土為有機膨潤土、有機蒙脫石;
所述的增粘劑為聚酰胺樹脂、脂肪酸皂,可單獨使用,也可以復(fù)配使用;
所述的降濾失劑為腐殖酸酰胺、褐煤樹脂、乳化瀝青,可單獨使用,也可以復(fù)配使用;
所述的白油為3#白油。
所述的提切劑為改性多聚酸類小分子聚合物。
實施例2
在實施例1的基礎(chǔ)上,作為本發(fā)明的最佳實施方式,其包括白油、有機土、主乳化劑、輔乳化劑、潤濕劑、降濾失劑、增粘劑、氯化鈣溶液、生石灰、重晶石、提切劑和超細碳酸鈣,其中各組分的重量百分比為:0.5%的有機土;2%的主乳化劑;4%的輔乳化劑;1.5%的潤濕劑;3%的降濾失劑;0.5%的增粘劑;0.5%的提切劑;25%的油水比為90﹕10的氯化鈣溶液,3%的生石灰;4%的超細碳酸鈣;85%的重晶石;其余為白油。所述的4%的超細碳酸鈣中,更具體的是包括:2%的800目超細碳酸鈣、2%的2000目超細碳酸鈣。
以下是采用上述組分配比的驗證例:
將密度均為2.40g/cm3的常規(guī)油基鉆井液與該抗高溫強封堵油基鉆井液進行性能對比,具體數(shù)據(jù)見下表:
根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)可知,常規(guī)鉆井液在220℃熱滾后,粘度、切力和破乳電壓均降低,而抗高溫強封堵鉆井液熱滾前后性能變化不大,具有較好的流變性,且HTHP為3.8ml,具有很好的抗溫能力。