本發(fā)明涉及一種合成基鉆井液及其制備和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、隨著勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入,油氣鉆井不斷向高溫高壓的深部?jī)?chǔ)層邁進(jìn),必須要有良好的高溫高密度鉆井液技術(shù)作為保障以確保深井安全鉆進(jìn)。目前對(duì)深部鉆井應(yīng)用最好的還是油基鉆井液體系,其性能穩(wěn)定、抗溫能力和抑制性強(qiáng)、潤(rùn)滑性好,并且其鉆井液重復(fù)利用的概率較大。但油基鉆井液體系易污染環(huán)境,后期處理成本高,在目前環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻的條件下,油基鉆井液的應(yīng)用發(fā)展受到了一定的約束,尤其在環(huán)境敏感區(qū)域鉆井,抗高溫高密度水基鉆井液體系開(kāi)始成為應(yīng)用發(fā)展方向。同時(shí),對(duì)于深部弱成巖地層,高密度鉆井液易造成井漏等事故復(fù)雜,并發(fā)溢流等井控風(fēng)險(xiǎn);高密度水基鉆井液在高溫條件下極易發(fā)生沉降,流動(dòng)性很差,無(wú)法正常循環(huán)和攜帶巖屑,正常鉆進(jìn)較困難。在溫度超過(guò)180℃、密度大于2.3g/cm3條件下,鉆井液里各種添加劑不可避免地會(huì)發(fā)生降解、發(fā)酵及失效等變化,一方面導(dǎo)致鉆井液的濾失性能惡化,如泥餅增厚,濾失量劇增;另一方面使鉆井液熱穩(wěn)定性變差,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致鉆井液體系發(fā)生固液分離,進(jìn)而失去鉆井液相應(yīng)的功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了提高復(fù)雜高溫高壓油氣儲(chǔ)層鉆井過(guò)程的安全性,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種能夠抗高溫抗鹽的合成基鉆井液。
2、作為本發(fā)明的第一方面,涉及合成基鉆井液,該鉆井液的原料按其重量份數(shù)計(jì)包括:
3、基液80-90份;
4、主乳化劑2-4份;
5、輔助乳化劑1-3份;
6、堿度調(diào)節(jié)劑1-3份;
7、活度調(diào)節(jié)劑25-30份;
8、增粘劑1-3份;
9、降濾失劑3-5份;
10、加重劑240-700份;
11、余量為水;
12、所述基液為碳原子數(shù)15-22的烷烴類物質(zhì)。
13、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述合成基鉆井液的密度為1.78-2.65g/cm3。
14、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述主乳化劑為聚合脂和抗氧劑的混合物。
15、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述主乳化劑為lh-sps。
16、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述輔助乳化劑為酰胺脂中的至少一種。
17、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述輔助乳化劑為lh-spe。
18、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述堿度調(diào)節(jié)劑為碳酸鈣粉末。
19、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述活度調(diào)節(jié)劑為濃度為20-30%的氯化鈣水溶液。
20、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述增粘劑為改性膨潤(rùn)土tc-408。
21、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述降濾失劑為瀝青和褐煤的混合物。
22、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述降濾失劑為lh-frfp。
23、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述加重劑為重晶石。
24、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述重晶石的密度為4.20-4.35g/cm3。
25、在一個(gè)或一些可選的實(shí)施例中,所述基液包括氣制油類合成基礎(chǔ)油、聚α-烯烴類合成基礎(chǔ)油及合成酯類合成基礎(chǔ)油。
26、作為本發(fā)明的第二方面,涉及制備上述合成基鉆井液的方法,該方法包括:
27、將水、基液、主乳化劑、輔主乳化劑、堿度調(diào)節(jié)劑、活度調(diào)節(jié)劑、增粘劑、降濾失劑及加重劑按其重量份數(shù)混合攪拌均勻。
28、作為本發(fā)明的第三方面,涉及上述的合成基鉆井液在油田開(kāi)采中的應(yīng)用。
29、本發(fā)明提供的合成基鉆井液采用大分子烷烴類物質(zhì)氣制容劑作為基液,其不含芳香烴,不會(huì)在高溫下堵塞產(chǎn)層孔隙,具有更優(yōu)良的滲透率恢復(fù)值流變性優(yōu)良,觸變性好。本發(fā)明將基液與乳化劑、增粘劑、調(diào)節(jié)劑、降濾失劑、加重劑混合,使得該合成基鉆井液在高溫環(huán)境下仍具備良好的流變性能和濾失性能,從而有效解決了鉆井液高溫減稠問(wèn)題。該合成基鉆井液密度可達(dá)1.78-2.65g/cm3,并且具有良好的抗溫抗鹽性能,當(dāng)其長(zhǎng)時(shí)間(168h)處于地層壓力系數(shù)大于2.3,溫度達(dá)到190℃,且含有石膏、芒硝的特殊巖性條件下時(shí),該合成基鉆井液仍具有較好流變性和穩(wěn)定性,提高了復(fù)雜高溫高壓油氣儲(chǔ)層鉆井過(guò)程的安全性。
30、本發(fā)明提供的合成基鉆井液以改性膨潤(rùn)土tc-408為固相,提高了鉆井液的親油性,以合成有機(jī)物為連續(xù)相,以鹽水為分散相,再加入一系列添加劑形成了一種乳化懸浮分散體系,由于體系中瀝青和褐煤的存在,使得該合成基鉆井液能夠?qū)?chǔ)層孔隙及微裂縫進(jìn)行有效的封堵,鉆井液中的水分子不容易滲入地層,大大降低了地層的孔隙壓力增速,增加了井壁的穩(wěn)定性。
1.合成基鉆井液,其特征在于,所述鉆井液的原料按其重量份數(shù)計(jì)包括:
2.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述合成基鉆井液的密度為1.78-2.65g/cm3。
3.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述主乳化劑為聚合脂和抗氧劑的混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述主乳化劑為lh-sps。
5.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述輔助乳化劑為酰胺脂中的至少一種。
6.如權(quán)利要求5所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述輔助乳化劑為lh-spe。
7.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述堿度調(diào)節(jié)劑為碳酸鈣粉末。
8.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述活度調(diào)節(jié)劑為濃度為20-30%的氯化鈣水溶液。
9.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述增粘劑為改性膨潤(rùn)土tc-408。
10.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述降濾失劑為瀝青和褐煤的混合物。
11.如權(quán)利要求10所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述降濾失劑為lh-frfp。
12.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述加重劑為重晶石。
13.如權(quán)利要求12所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述重晶石的密度為4.20-4.35g/cm3。
14.如權(quán)利要求1所述的合成基鉆井液,其特征在于,所述基液包括氣制油類合成基礎(chǔ)油、聚α-烯烴類合成基礎(chǔ)油及合成酯類合成基礎(chǔ)油。
15.制備權(quán)利要求1-14所述的合成基鉆井液的方法,其特征在于,所述方法包括:
16.權(quán)利要求1-14所述的合成基鉆井液在油田開(kāi)采中的應(yīng)用。