一種可循環泡沫鑽井液用消泡劑及其製備方法與流程
2023-07-26 06:23:06 2
本發明涉及石油天然氣鑽井完井領域，具體是一種可循環泡沫鑽井液用消泡劑及其製備方法。
背景技術：
地層出水是氣體鑽井所面臨的最為嚴峻挑戰之一。地層出水可能導致裸眼段井壁水化膨脹，造成井眼縮徑或井壁坍塌，同時，巖屑水化後很容易形成泥餅環，堵塞環空通道，誘發卡鑽等事故。針對於此，泡沫鑽井液以其獨特優異的性能，較好地解決了氣體鑽井過程中地層少量出水而引起的工程事故。此外，為了保護油氣資源，常用泡沫流體作為欠平衡介質對儲層進行欠平衡鑽井。然而，為了滿足泡沫循環和可泵入性，必須對返出井筒的可循環泡沫鑽井液進行消泡。同時，廢棄的排入泥漿池的泡沫也需消泡處理，以保護環境。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種加量少、安全環保、具有較好消泡效果的可循環泡沫鑽井液用消泡劑及其製備方法。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種可循環泡沫鑽井液用消泡劑，按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 9.7～15.5%，
單油酸甘油酯 1.0～1.9%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 0.8～1.8%，
氯化鈣 0.5～0.8%，
去離子水 80～88%。
作為本發明進一步的方案：按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 10.0%，
單油酸甘油酯 1.1%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 1.0%，
氯化鈣 0.6%，
去離子水 87.3%。
作為本發明進一步的方案：按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 15.0%，
單油酸甘油酯 1.3%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 1.4%，
氯化鈣 0.7%，
去離子水 81.6%。
作為本發明進一步的方案：按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 9.7%，
單油酸甘油酯 1.0%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 0.8%，
氯化鈣 0.5%，
去離子水 88%。
作為本發明進一步的方案：按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 15.5%，
單油酸甘油酯 1.9%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 1.8%，
氯化鈣 0.8%，
去離子水 80%。
作為本發明進一步的方案：所述的甲基氟矽油的粘度為100～20000mPa·s。
上述可循環泡沫鑽井液用消泡劑的各組分的作用如下：甲基氟矽油作為消泡劑，其作用是為可循環泡沫鑽井液消泡；單油酸甘油酯作為乳化劑，作用是使可循環泡沫鑽井液用消泡劑各成分之間可以乳化在一起；椰子油脂肪酸二乙醇醯胺作為增稠劑，作用是使可循環泡沫鑽井液用消泡劑具一定粘稠度，增強穩定性；氯化鈣作為乳液穩定劑，作用是使配製後的可循環泡沫鑽井液用消泡劑可以長期穩定存在。
所述的可循環泡沫鑽井液用消泡劑的製備方法，包括如下步驟：
1）將氯化鈣、單油酸甘油酯按比例加入到含去離子水的反應釜中，以1200轉/分攪拌，80～90℃下，攪拌1小時；
2）反應釜溫度降低到50～70℃，按比例加入甲基氟矽油，5000轉/分高速攪拌2小時；
3）保持反應釜溫度為50～70℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇醯胺，以2000轉/分攪拌1小時，所得即為所述可循環泡沫鑽井液用消泡劑。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明根據氣體鑽井完井及可循環泡沫鑽井液特點而研究了一種具有較好消泡效果的可循環泡沫鑽井液用消泡劑。在採用可循環泡沫鑽井過程中，該可循環泡沫鑽井液用消泡劑通過消除過多的泡沫以提高泡沫流體的可泵入性，或消除排入泥漿池的泡沫，解決了可循環泡沫鑽井液的可泵入性和泥漿池的廢棄泡沫引起的環境汙染問題。
本發明可循環泡沫鑽井液用消泡劑具有製備簡單、安全環保、加量少，成本低、消泡速度快，效率高，抗油、抗鹽汙染能力強，不影響鑽井液循環發泡的特點，適用於為氣體鑽井及欠平衡鑽井時可循環泡沫鑽井液消泡。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
本發明實施例中，一種可循環泡沫鑽井液用消泡劑，按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 10.0%，
單油酸甘油酯 1.1%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 1.0%，
氯化鈣 0.6%，
去離子水 87.3%。
所述的可循環泡沫鑽井液用消泡劑的製備方法，包括如下步驟：
1）將氯化鈣6kg，單油酸甘油酯11kg加入到含去離子水873kg的反應釜中，以1200轉/分攪拌，80℃下，攪拌1小時；
2）反應釜溫度降低到70℃，按比例加入甲基氟矽油100kg，5000轉/分高速攪拌2小時；
3）保持反應釜溫度為70℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇醯胺10kg，以2000轉/分攪拌1小時，所得即為所述可循環泡沫鑽井液用消泡劑。
效果：室內實驗時，在100ml可循環泡沫鑽井液呈泡沫狀態後，加入可循環泡沫鑽井液用消泡劑，加入量為0.05ml，加入後低速攪拌即消泡，達到了消泡的預期效果。
實施例2
本發明實施例中，一種可循環泡沫鑽井液用消泡劑，按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 15.0%，
單油酸甘油酯 1.3%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 1.4%，
氯化鈣 0.7%，
去離子水 81.6%。
所述的可循環泡沫鑽井液用消泡劑的製備方法，包括如下步驟：
1）將氯化鈣7kg，單油酸甘油酯13kg加入到含去離子水（816kg）的反應釜中，以1200轉/分攪拌，90℃下，攪拌1小時；
2）反應釜溫度降低到50℃，按比例加入甲基氟矽油150kg，5000轉/分高速攪拌2小時；
3）保持反應釜溫度為50℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇醯胺14kg，以2000轉/分攪拌1小時，所得即為所述可循環泡沫鑽井液用消泡劑。
效果：室內實驗時，在100ml可循環泡沫鑽井液呈泡沫狀態後，加入可循環泡沫鑽井液用消泡劑，加入量為0.04ml，加入後低速攪拌即消泡。之後加入發泡劑0.2ml，攪拌又重新起泡，再加入0.04ml可循環泡沫鑽井液用消泡劑並攪拌則消泡，如此循環可達10次，達到了可循環發泡、消泡的預期效果。
實施例3
本發明實施例中，一種可循環泡沫鑽井液用消泡劑，按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 9.7%，
單油酸甘油酯 1.0%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 0.8%，
氯化鈣 0.5%，
去離子水 88%。
所述的可循環泡沫鑽井液用消泡劑的製備方法，包括如下步驟：
1）將氯化鈣5kg，單油酸甘油酯10kg加入到含去離子水（880kg）的反應釜中，以1200轉/分攪拌，80℃下，攪拌1小時；
2）反應釜溫度降低到60℃，按比例加入甲基氟矽油97kg，5000轉/分高速攪拌2小時；
3）保持反應釜溫度為60℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇醯胺8kg，以2000轉/分攪拌1小時，所得即為所述可循環泡沫鑽井液用消泡劑。
效果：室內實驗時，在100ml可循環泡沫鑽井液呈泡沫狀態後，加入可循環泡沫鑽井液用消泡劑，加入量為0.05ml，加入後低速攪拌即消泡。之後加入發泡劑0.2ml，攪拌又重新起泡，再加入0.05ml可循環泡沫鑽井液用消泡劑並攪拌則消泡，如此循環可達10次，達到了可循環發泡、消泡的預期效果。
實施例4
本發明實施例中，一種可循環泡沫鑽井液用消泡劑，按照質量百分比計的各組分如下：
甲基氟矽油 15.5%，
單油酸甘油酯 1.9%，
椰子油脂肪酸二乙醇醯胺 1.8%，
氯化鈣 0.8%，
去離子水 80%。
所述的可循環泡沫鑽井液用消泡劑的製備方法，包括如下步驟：
1）將氯化鈣8kg，單油酸甘油酯19kg加入到含去離子水（800kg）的反應釜中，以1200轉/分攪拌，90℃下，攪拌1小時；
2）反應釜溫度降低到70℃，按比例加入甲基氟矽油155kg，5000轉/分高速攪拌2小時；
3）保持反應釜溫度為70℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇醯胺18kg，以2000轉/分攪拌1小時，所得即為所述可循環泡沫鑽井液用消泡劑。
效果：室內實驗時，在100ml可循環泡沫鑽井液呈泡沫狀態後，加入可循環泡沫鑽井液用消泡劑，加入量為0.03ml，加入後低速攪拌即消泡。之後加入發泡劑0.2ml，攪拌又重新起泡，再加入0.03ml可循環泡沫鑽井液用消泡劑並攪拌則消泡，如此循環可達10次，達到了可循環發泡、消泡的預期效果。
本發明可循環泡沫鑽井液用消泡劑具有製備簡單、安全環保、加量少，成本低、消泡速度快，效率高，抗油、抗鹽汙染能力強，不影響鑽井液循環發泡的特點，適用於為氣體鑽井及欠平衡鑽井時可循環泡沫鑽井液消泡。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。