一種高溫抗油泡沫鑽井液及其製備方法
2023-04-28 12:56:51
一種高溫抗油泡沫鑽井液及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及石油勘探井和生產井在鑽井過程中所使用的一種高溫抗油泡沫鑽井液及其製備方法。其特徵是泡沫液發泡劑0.5-3份、穩泡劑0.5-2份、抗油乳化劑0.1-0.5份、抑制劑1-2份、殺菌劑0.05-0.3份、水100份。在水中依次按比例加入穩泡劑、抑制劑、乳化劑和殺菌劑，高速攪拌或循環30-50分鐘後，加入發泡劑，攪拌或循環1-10分鐘即得到該泡沫液。該泡沫鑽井液選用穩泡劑等均為抗高溫高分子聚合物，所用的發泡劑及乳化劑均為雙親型表面活性劑，具有良好的耐油性及抗溫能力，抗溫達到150℃，抗油達到35%，發泡量≥450ml，半衰期≥30min。因此，該體系既具有常規泡沫液的特點，又具有良好的抗油性、抗溫性和長時間穩定性，可用於低壓、高溫井段的鑽進。
【專利說明】一種高溫抗油泡沬鑽井液及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油勘探井和生產井在鑽井過程中所使用的一種泡沫鑽井液及其製備方法，屬於低密度鑽井液體系。
【背景技術】
[0002]欠平衡鑽井是當代油氣田勘探開發和保護油氣層技術的重要發展方向，技術的關鍵是通過控制鑽井液密度，調整井內液柱壓力小於儲層的孔隙壓力，使地層流體在壓差作用下有控制地向井內連續流動，以實現低壓、低滲、低產能油氣資源的開發和利用。泡沫流體由於密度低、粘度高、含液量少、攜帶固相能力強，具有一定的穩壓作用等特性，因而廣泛的應用於欠平衡鑽井作業中。泡沫鑽井已在低壓低滲氣藏的開發及出水地層的鑽速提高等方面見到了良好的使用效果。然而，普通泡沫鑽井液在高溫深井及出油地層的應用受到很大限制。為使該項技術全面推廣，在油藏中發揮其獨特優勢，進行高溫抗油泡沫鑽井液的研製十分必要。
[0003]檢索到的抗高溫泡沫劑或泡沫液如下:地熱鑽井中抗高溫泡沫流體保護劑(申請號:200910236169.6申請日:2009-10_22)，公開的是一種地熱鑽井中抗高溫泡沫流體保護劑，應用於高溫地熱井的空氣泡沫鑽井施工，用於提高泡沫流體的抗溫性。它由重量份為10~50份娃酸鈉、0.5~10份偏娃酸鈉、0.1~3份氫氧化鈉、3~50份甲醯胺、30~80份乙醯胺、I~20份醋酸鉀和200~300份的水組成。抗高溫可循環微泡沫鑽井液或完井液(申請號:20071 0113558.0，申請日:2007-10-27)公開了一種抗高溫可循環微泡沫鑽井液或完井液，其組成為重量份:(A)基漿:膨潤土 1-2抗鹽粘土 3-5純鹼0.2-0.3水100 (B)添加劑:①高溫抑制劑3-5②高溫增粘劑2-5③高溫降濾失劑3-6④高溫抗鹽提粘降濾失劑1-3⑤流型調節劑1-3⑥高溫發泡劑2-5⑦高溫泡沫穩定劑1-2.5。
[0004]未檢測到抗油泡沫液的相關專利。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種能夠實現在高溫深井、低壓低滲儲層的安全有效鑽進，同時對儲層進行有效保護的抗溫抗油泡沫鑽井液及其製備方法。
[0006]本發明的技術方案是:
一種高溫抗油泡沫鑽井液，包括以下重量份的原料:發泡劑0.5-3份；穩泡劑0.5^2份；抗油乳化劑0.1-0.5份；抑制劑1-2份；殺菌劑0.05-0.3份；水100份。
[0007]所述發泡劑包括以下重量份的原料:α -烯烴磺酸鈉0.3-2份；十二烷基磺酸鈉
0.1-0.5份；脂肪醇醚硫酸鈉0.1-0.5份。
[0008]所述的穩泡劑採用分子量為400-600萬的雙親性天然高分子改性的膠束聚合物；所述的抗油乳化劑為雙親型表面活性劑；所述的抑制劑由磺酸鹽共聚物和聚丙烯醯胺鉀鹽複合而成；所述的殺菌劑為甲醛、聚甲醛、戊二醛中的一種或幾種混合物。
[0009]所述的穩泡劑為天然高分子改性澱粉或天然高分子纖維；所述的抗油乳化劑為烷基二苯醚二磺酸鹽。
[0010]按照前述的高溫抗油泡沫鑽井液的製備方法是:在水中依次按比例加入穩泡劑、抑制劑、乳化劑、殺菌劑，高速攪拌或循環30-50分鐘後，加入發泡劑，攪拌或循環1-10分鐘即得到所述泡沫鑽井液。
[0011]
本發明與現有技術相比具有如下優勢:該泡沫液選用穩泡劑等均為抗高溫高分子聚合物，所用的發泡劑及乳化劑均為雙親型表面活性劑，具有良好的耐油性及抗溫能力，該泡沫液的抗溫性達到150°c，抗油達到35%，可用於低壓、高溫井段的鑽進；該泡沫液的發泡量^ 450ml，半衰期> 30min。因此，該體系既具有常規泡沫液的特點，又具有良好的抗油性、抗溫性和長時間穩定性。利用本發明的泡沫液能夠實現在高溫深井、低壓低滲儲層的安全有效鑽進，同時對儲層進行有效保護。
【具體實施方式】
[0012]實施例1:
水200ml、發泡劑1.0g(其中:α -烯烴磺酸鈉0.6g、十二烷基磺酸鈉0.2g、脂肪醇醚硫酸鈉0.2g)、穩泡劑1.0g、抑制劑2g、抗油乳化劑0.2g、殺菌劑0.1go
[0013]製備工藝:按比例將穩泡劑、抑制劑、抗油乳化劑、殺菌劑加入到200ml水中，攪拌30分鐘後即得1#基液，基 液中加入發泡劑攪拌I分鐘，標記為1#泡沫鑽井液。
[0014]實施例2:
水200ml、發泡劑1.3g (其中:α -烯烴磺酸鈉0.8g、十二烷基磺酸鈉0.25g、脂肪醇醚硫酸鈉0.25g)、穩泡劑2.5g、抑制劑3g、抗油乳化劑0.3g、殺菌劑0.15g、助劑0.3g。
[0015]製備工藝:按比例將穩泡劑、抑制劑、抗油乳化劑、殺菌劑加入到200ml水中，攪拌30分鐘後即得2#基液，基液中加入發泡劑攪拌I分鐘，標記為2#泡沫鑽井液。
[0016]實施例3:
水200ml、發泡劑6g (其中:α -烯烴磺酸鈉4g、十二烷基磺酸鈉lg、脂肪醇醚硫酸鈉lg)、穩泡劑4g、抑制劑4g、抗油乳化劑lg、殺菌劑0.6g。
[0017]製備工藝:按比例將穩泡劑、抑制劑、抗油乳化劑、殺菌劑加入到200ml水中，攪拌50分鐘後即得3#基液，基液中加入發泡劑，攪拌10分鐘，標記為3#泡沫鑽井液。
[0018]上述實施例中，穩泡劑為天然高分子改性澱粉或天然高分子纖維，由勝利石油管理局鑽井工藝研究院生產，代號為AX-1 ;所述的抗油乳化劑為雙親型表面活性劑烷基二苯醚二磺酸鹽(ADPODS);所述的抑制劑由磺酸鹽共聚物和聚丙烯醯胺鉀鹽複合而成，代號為YJB-1,由勝利石油管理局鑽井工藝研究院生產；所述的殺菌劑為甲醛、聚甲醛、戊二醛中的一種或兩種。
[0019]實施例1、2和3的泡沫鑽井液性能測試
1、發泡體積及半衰期的測定
該法所用儀器是Waring Blender高速攪拌器,試驗時,在量杯中加入100ml基液,加入相應的泡沫劑，高速(8000rpm)攪拌60s後，關閉開關，馬上讀出泡沫體積，表示泡沫的發泡能力，然後再記錄從泡沫中析出50ml液體的時間，即為泡沫的半哀期。
[0020]2、抗溫性的測定將上述1#、2#、3#泡沫鑽井液放入密封不鏽鋼容器，在150°C烘箱中滾動16h，然後測定它們在室溫下的發泡體積和半衰期，根據實驗結果來評價復配體系的耐溫性能。
[0021]3、耐油性的測定
將一定量的原油加入到上述泡沫鑽井液1#、2#、3#中，測定其發泡體積及半衰期。另取一定量的原油加入到泡沫鑽井液1#、2#、3#放入密封不鏽鋼容器，在150°C烘箱中滾動16h，分別測定其室溫發泡體積和半衰期。
[0022]所述的泡沫鑽井液性能見表1和表2。
[0023]
表1泡沫液的抗溫性能
【權利要求】
1.一種高溫抗油泡沫鑽井液，其特徵是包括以下重量份的原料:
2.根據權利要求1所述高溫抗油泡沫鑽井液，其特徵是:所述發泡劑包括以下重量份的原料:α -烯烴磺酸鈉0.3-2份；十二烷基磺酸鈉0.1-0.5份；脂肪醇醚硫酸鈉0.1-0.5份。
3.根據權利要求1或2所述高溫抗油泡沫鑽井液，其特徵是:所述的穩泡劑採用分子量為400-600萬的雙親性天然高分子改性的膠束聚合物；所述的抗油乳化劑為雙親型表面活性劑；所述的抑制劑由磺酸鹽共聚物和聚丙烯醯胺鉀鹽複合而成；所述的殺菌劑為甲醛、聚甲醛、戊二醛中的一種或幾種混合物。
4.根據權利要求3所述高溫抗油泡沫鑽井液，其特 徵是:所述的穩泡劑為天然高分子改性澱粉或天然高分子纖維；所述的抗油乳化劑為烷基二苯醚二磺酸鹽。
5.按照前述任一權利要求所述的高溫抗油泡沫鑽井液的製備方法，其特徵在於:在水中依次按比例加入穩泡劑、抑制劑、乳化劑、殺菌劑，高速攪拌或循環30-50分鐘後，加入發泡劑，攪拌或循環ι-?ο分鐘即得到所述泡沫鑽井液。
【文檔編號】C09K8/38GK103773333SQ201210400140
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月20日 優先權日:2012年10月20日
【發明者】張妍, 楊景利, 周守菊, 張斌, 王萍, 明玉廣 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鑽井工藝研究院