鑽井液用抗高溫稀釋劑及其生產方法和使用方法
2023-05-09 06:57:11 2
專利名稱：：鑽井液用抗高溫稀釋劑及其生產方法和使用方法
技術領域：
：本發明涉及油田鑽井生產領域中的降粘劑類產品的
技術領域：
，是一種鑽井液用抗高溫稀釋劑及其生產方法和使用方法。
背景技術：
：目前，國內外鑽井領域隨著鑽井技術水平的不斷發展和提高，井身結構和鑽遇地層越來越複雜的同時，對鑽井的鑽井液工藝技術水平提出更高的要求，不僅要求鑽井液具有一定的抗高溫性能，而且要具有一定的抗高溫抑制性、能有效的防止膏侵、鈣侵、鹽侵和粘土侵對其性能的汙染，在地層造漿、垮塌、縮徑等各種複雜工況下能保證井下正常施工。為了適應井下地層複雜情況的變化，隨著時代的發展，相繼研究、開發出了多種抑制性鑽井液體系。如聚合物鑽井液、鉀基鹽水聚合物鑽井液體系、聚磺鑽井液體系、鉀鈣基聚磺鹽水鑽井液體系等等。但控制強水敏性地層粘土、膏質泥巖地層分散造漿，控制高密度、高固相含量鹽水聚磺鑽井液粘切上升的抑制性稀釋劑仍是制約水基鑽井液體系發展的一個技術瓶頸。傳統的稀釋劑都屬於強分散劑或抗溫、抗鹽、抗膏功能太差，不能適應現代鑽井液技術水平的發展。如鐵鉻木質素磺酸鹽FCLS雖抗溫、抗鹽、抗膏，但其屬強分散劑，有毒，對環境、對人體有汙染和傷害，所以被禁用；磺化丹寧雖抗溫可達24(TC，但不抗鹽、抗膏，也是強分散劑；抑制性聚合物稀釋劑XY-27雖有抑制稀釋效果，但抗溫、抗鹽、抗膏效果太差，不能滿足於深井、超深井和複雜巖性地層的鑽井施工。
發明內容本發明提供了一種鑽井液用抗高溫稀釋劑及其生產方法和使用方法，其克服了現有技術之不足，其抑制功能強、抗溫、抗鹽、抗膏，完全能滿足深井、超深井、複雜巖性地層鑽井施工的需要。本發明的技術方案之一是這樣來實現的一種鑽井液用抗高溫稀釋劑，其按質量百分比組成為15%至30%的液體減稠劑；15%至25%的磺化劑；3%至6%的還原劑；15%至21%的pH值調節劑；6%至10%的增效劑，其餘為水；其中，還原劑為亞硫酸鐵或硫酸亞鐵，增效劑為甲醛或乙二醛或乙醛。下面是對上述技術方案之一的進一步優化和/或選擇上述液體減稠劑為鹼木素或腐植酸或腐植酸與鹼木素的混合物。上述磺化劑為氨基磺酸或亞硫酸或發煙硫酸或硫酸。上述pH值調節劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀或氧化鈣或碳酸鈉或氫氧化鈣。本發明的技術方案之二是這樣來實現的一種上述的鑽井液用抗高溫稀釋劑的生產方法，其按下述步驟進行首先將所需量的水加入到反應釜中，向其中加入所需量的液體減稠劑，再向其中加入所需要量的磺化劑、還原劑、增效劑充分混合均勻；緩慢升溫控制在90°C-120°C，在90'C-12(TC恆溫條件下磺化反應2-4小時；磺化反應完成後通入冷卻水降溫至50°C,緩慢加入pH值調節劑充分攪拌均勻，使pH值達到11-12範圍，再升溫至95'C條件下反應1小時，而後降至室溫放樣；再經過噴霧乾燥或烘乾粉碎或風乾粉碎得到鑽井液用抗高溫稀釋劑產品。一種上述的鑽井液用抗高溫稀釋劑的生產方法，其按下述步驟進行首先將所需量的3清水加入到反應釜中，向其中加入所需量的液體減稠劑，再向其中加入定量的磺化劑、還原劑、增效劑、pH值調節劑充分混合均勻，使pH值達到11-12範圍；緩慢升溫控制在90°C-120°C，在90°C-120。C恆溫條件下磺化反應2-4小時；磺化反應完成後通入冷卻水降溫至室溫放樣，再經過噴霧乾燥或烘乾粉碎或風乾粉碎得到鑽井液用抗高溫稀釋劑產品。下面是對上述技術方案之二的進一步優化和/或選擇上述PH值調節劑為氧化鈣或氫氧化鈣或氫氧化鉀或氫氧化鈉或純鹼。。本發明的技術方案之三是這樣來實現的上述的鑽井液用抗高溫稀釋劑的使用方法，其按下述步驟進行在鑽井過程中，按每1000千克鑽井液中加入20千克至30千克鑽井液用抗高溫稀釋劑。本發明鑽井液用抗高溫稀釋劑具有抑制功能強、抗溫、抗鹽、抗膏，完全能滿足深井、超深井、複雜巖性地層鑽井施工的需要，其能顯著降低水基鑽井液的粘度和切力，具有較強的抗鹽膏汙染能力，能有效地抑制粘土分散，抗溫在24(TC以上，並有利於井壁穩定和提高鑽速，適用於高溫、高礦化度、高固相含量及各種複雜地質條件。具體實施例方式本發明不受下述實施例的限制，可根據上述本發明的技術方案和實際情況來確定具體的實施方式。下面結合實施例對本發明作進一步論述實施例l，該鑽井液用抗高溫稀釋劑按質量百分比組成為15%的液體減稠劑；15%的磺化劑；6%的還原劑；15。/。的pH值調節劑；10%的增效劑，其餘為水；經新疆維吾爾自治區石油鑽井助劑產品質量監督檢測站檢驗結果如下表tableseeoriginaldocumentpage4實施例2，該鑽井液用抗高溫稀釋劑按質量百分比組成為18%的液體減稠劑；18%的磺化劑；5.5%的還原劑；18。/。的pH值調節劑；10%的增效劑，其餘為水；經新疆維吾爾自治區石油鑽井助劑產品質量監督檢測站檢驗結果如下表tableseeoriginaldocumentpage4實施例3，該鑽井液用抗高溫稀釋劑按質量百分比組成為21%的液體減稠劑；21%的磺化劑；4.5%的還原劑；2ly。的pH值調節劑；9%的增效劑，其餘為水；經新疆維吾爾自治區石油鑽井助劑產品質量監督檢測站檢驗結果如下表tableseeoriginaldocumentpage5實施例4，該鑽井液用抗高溫稀釋劑按質量百分比組成為24%的液體減稠劑；15%的磺化劑；4%的還原劑；2CF/。的pH值調節劑；8%的增效劑，其餘為水；經新疆維吾爾自治區石油鑽井助劑產品質量監督檢測站檢驗結果如下表tableseeoriginaldocumentpage5實施例5，該鑽井液用抗高溫稀釋劑按質量百分比組成為27%的液體減稠劑；18%的磺化劑；3.5%的還原劑；18。/。的pH值調節劑；7%的增效劑，其餘為水；經新疆維吾爾自治區石油鑽井助劑產品質量監督檢測站檢驗結果如下表tableseeoriginaldocumentpage5實施例6，該鑽井液用抗高溫稀釋劑按質量百分比組成為30%的液體減稠劑；16%的磺化劑；5%的還原劑；20。/。的pH值調節劑；7%的增效劑，其餘為水；經新疆維吾爾自治區石油鑽井助劑產品質量監督檢測站檢驗結果如下表tableseeoriginaldocumentpage6實施例7，該鑽井液用抗高溫稀釋劑按質量百分比組成為20%的液體減稠劑；25%的磺化劑；3%的還原劑；2(F。的pH值調節劑；7%的增效劑，其餘為水；經新疆維吾爾自治區石油鑽井助劑產品質量監督檢測站檢驗結果如下表tableseeoriginaldocumentpage6實施例8，該鑽井液用抗高溫稀釋劑按質量百分比組成為15%至30%的液體減稠劑；15%至25%的磺化劑；3%至6%的還原劑；15M至2P/。的pH值調節劑；6%至10%的增效劑，其餘為水；經新疆維吾爾自治區石油鑽井助劑產品質量監督檢測站檢驗結果如下表tableseeoriginaldocumentpage6在上述實施例中還原劑為亞硫酸鐵或硫酸亞鐵；增效劑為甲醛或乙二醛或乙醛；液體減稠劑為鹼木素或腐植酸或腐植酸與鹼木素的混合物；磺化劑為氨基磺酸或亞硫酸或發煙硫酸或硫酸；pH值調節劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀或氧化鈣或碳酸鈉或氫氧化鈣。在本發明中％都為質量百分比。本發明與國內同類產品對比分析見表ltableseeoriginaldocumentpage7由上表1對比得出:1、本發明產品的理化性能指標完全達到了國內現有同類產品TX的理化性能指標。外觀、水分、pH值都與國內現有同類產品TX相符。2、本發明產品的鑽井液抑制性性能指標超出國內現有同類產品TX的鑽井液抑制性性能指標。其抑制膨脹率降低值>30%，國內現有同類產品TX類抑制膨脹率降低值指標裡沒做規定，說明本發明更適應現代抑制性水基鑽井液技術水平的發展，能滿足複雜地層鑽井的需要。國內現有同類產品，如鑽井液用特種稀釋劑TX(企業標準Q/TZC2-2007)類具有兩大特性一是具有抑制粘土分散的聚合物特性；二是在高礦化度、高固相含量、高溫條件下能顯著降低鑽井液粘度和切力的特性。通過對比表明本發明產品能顯著降低水基鑽井液的粘度和切力，具有較強的抗鹽膏汙染能力，能有效地抑制粘土分散，抗溫在24(TC以上，並有利於井壁穩定和提高鑽速，適用於高溫，高礦化度，高固相含量及各種複雜地質條件。權利要求1、一種鑽井液用抗高溫稀釋劑，其特徵在於按質量百分比組成為15％至30％的液體減稠劑；15％至25％的磺化劑；3％至6％的還原劑；15％至21％的pH值調節劑；6％至10％的增效劑，其餘為水；其中，還原劑為亞硫酸鐵或硫酸亞鐵，增效劑為甲醛或乙二醛或乙醛。2、根據權利要求1所述的鑽井液用抗高溫稀釋劑，其特徵在於液體減稠劑為鹼木素或腐植酸或腐植酸與鹼木素的混合物；磺化劑為氨基磺酸或亞硫酸或發煙硫酸或硫酸；pH值調節劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀或氧化鈣或碳酸鈉或氫氧化鈣。3、一種根據權利要求1所述的鑽井液用抗高溫稀釋劑的生產方法，其特徵在於按下述步驟進行首先將所需量的水加入到反應釜中，向其中加入所需量的液體減稠劑，再向其中加入所需要量的磺化劑、還原劑、增效劑充分混合均勻；緩慢升溫控制在9(TC-120。C，在9(TC-120。C恆溫條件下磺化反應2-4小時；磺化反應完成後通入冷卻水降溫至50'C，緩慢加入pH值調節劑充分攪拌均勻，使pH值達到11-12範圍，再升溫至95'C條件下反應1小時，而後降至室溫放樣；再經過噴霧乾燥或烘乾粉碎或風乾粉碎得到鑽井液用抗高溫稀釋劑產品。4、根據權利要求3所述的鑽井液用抗高溫稀釋劑的生產方法，其特徵在於液體減稠劑為鹼木素或腐植酸或腐植酸與鹼木素的混合物；磺化劑為氨基磺酸或亞硫酸或發煙硫酸或硫酸；pH值調節劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀或氧化鈣或碳酸鈉或氫氧化鈣。5、一種根據權利要求1所述的鑽井液用抗高溫稀釋劑的生產方法，其特徵在於按下述步驟進行首先將所需量的清水加入到反應釜中，向其中加入所需量的液體減稠劑，再向其中加入定量的磺化劑、還原劑、增效劑、pH值調節劑充分混合均勻，使pH值達到11-12範圍；緩慢升溫控制在90°C-120°C，在90°C-120。C恆溫條件下磺化反應2-4小時；磺化反應完成後通入冷卻水降溫至室溫放樣，再經過噴霧乾燥或烘乾粉碎或風乾粉碎得到鑽井液用抗高溫稀釋劑產品。6、根據權利要求5所述的鑽井液用抗高溫稀釋劑的生產方法，其特徵在於液體減稠劑為鹼木素或腐植酸或腐植酸與鹼木素的混合物；磺化劑為氨基磺酸或亞硫酸或發煙硫酸或硫酸；pH值調節劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀或氧化鈣或碳酸鈉或氫氧化鈣。7、一種根據權利要求1或2所述的鑽井液用抗高溫稀釋劑的使用方法，其特徵在於按下述步驟進行在鑽井過程中，按每1000千克鑽井液中加入20千克至30千克鑽井液用抗高溫稀釋劑。全文摘要本發明涉及油田鑽井生產領域中的降粘劑類產品的
技術領域：
，是一種鑽井液用抗高溫稀釋劑及其生產方法和使用方法。該鑽井液用抗高溫稀釋劑組成為液體減稠劑、磺化劑、還原劑、pH值調節劑、增效劑和水。本發明鑽井液用抗高溫稀釋劑具有抑制功能強、抗溫、抗鹽、抗膏，完全能滿足深井、超深井、複雜巖性地層鑽井施工的需要，其能顯著降低水基鑽井液的粘度和切力，具有較強的抗鹽膏汙染能力，能有效地抑制粘土分散，抗溫在240℃以上，並有利於井壁穩定和提高鑽速，適用於高溫、高礦化度、高固相含量及各種複雜地質條件。文檔編號C09K8/02GK101638575SQ20091011343公開日2010年2月3日申請日期2009年8月25日優先權日2009年8月25日發明者於佳水,付建國,倪紅霞,李建國,段明祥,利趙申請人:倪紅霞