一種鑽井液的製作方法

2023-10-09 18:14:19 3

專利名稱：：一種鑽井液的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種鑽井液，具體的說，涉及主要用作海洋石油鑽井液，屬於工業鑽井液
技術領域：
。
背景技術：
：隨著全球經濟的飛速發展，世界各國對能源的需求量越來越多，其中主要的能源之一的石油需求量與日俱增，石油價格也一路攀升，在巨大的商業利潤刺激下，世界主要產油大國和各大產油公司都加大開採力度，而海洋石油是近幾十年來發展迅速、前景廣闊的領域。在這種背景下，作為石油鑽井所必需的鑽井液和封井液的無機滷族系列需求量也日益增加，傳統的封井液或鑽井液如氯化鈣、氯化鎂、溴化鈉、溴化鋅等無機物。隨著開採力度的增加，加速了陸地油井出油量的疲乏，石油開採的地點逐漸轉向沿海大陸或淺海，由於淺海開採海水壓力影響，傳統的鑽井液由於比重小而達不到要求。根據海水壓力影響和深度計算這種鑽井液比重應不小於2.3g/ml，西方國家通過實驗，在這種要求下，在原先滷族系列中只有溴化鋅能達到要求，價格卻十分昂貴，讓人們望而卻步。.如中國專利授權公告號"CN1155677C"，
專利名稱："氯化f丐鑽井液"，主要由氯化鈣，氯化鈉組成，具有良好的流變性，但它的密度最佳能達到1.9/cm3，不能達到海洋石油開採鑽井液的要求。幾種傳統鑽井液比重及價格對比，如表所示tableseeoriginaldocumentpage5
發明內容本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，我們根據溴化鋅含量的不同，與同為滷族系列的溴化鈣進行調配，得到了比重同為2.3g/ml的溴化鋅和溴化鈣混合液，這樣不但解決了單純溴化鋅價格昂貴的問題，降低了生產成本，也解決了由於溴化鈣比重小的，而不適應海洋開採石油的要求。為解決以上問題，本發明採用的技術方案是一種鑽井液由溴化鈣、溴化鋅混合組成由溴化鈣、溴化鋅混合組成，各成份的重量配比為溴化鈣17%-25%、溴化鋅50%-55%，餘量水。溴化鈣由氧化鈣，氫溴酸，水反應製成，各成份的重量配比為氧化轉20-30%，氫溴酸50-60Q^，餘量水。溴化鋅由鋅，氫溴酸，水反應製成，各成份的重量配比為氧化鋅30-35%，氫溴酸50-60%,餘量水。溴化鈣和溴化鋅混合液的製備方法(1)按照比例取溴化鋅溶液50-55%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在40-5(TC之間，進行機械攪拌；(2)按照比例取溴化鈣溶液17-25%，慢慢加入到步驟(1)製備溶液中，進行攪拌，充分混合後，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。溴化鈣的製備方法:(1)按照比例取氯化鈣，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)按照比例取氫溴酸，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在90-ll(TC之間，到反應終點時，用酸度計測量PH範圍，使PH範圍在5-7之間；(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發，冷卻，結晶便製得溴化鈣溶液。反應方程式及工藝流程如下-CaCI+2HBr—CaBr2+2H20CaCI+2HBr中和反應一沉降一過濾一蒸發一冷卻一結晶—成品'此反應過程關鍵在於蒸發，結晶，原有工藝生產的溴化鈣在蒸發過程中，溫度控制在205-22CTC，就冷卻結晶，溴化鈣的水分含量會大，會造成混合液中純溴化鈣含量低，比重會達不到2.3g/ml要求。溴化鋅的製備方法-(1)按照比例取氧化鋅，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測其PH值，使PH值在3-5之間；(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發濃縮至72%—75%，冷卻，過濾，便製得溴化鋅溶液。反應方程式及工藝流程如下-ZnO+2HBr—CaBr2+2H20ZnO+2HBr—中和反應一沉降一過濾一蒸發一冷卻過濾一成品有翁效果本發明採用以上技術方案，其優點是該鑽井液比重可達2.3g/ml、可抗高溫、低毒，具有良好的流變性能，滿足了海洋開採石油的要求。具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明的實施方式不限於此。實施例1溴化鈣各成份的重量配比為氯化鈣20%，氫溴酸50%，餘量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅30%，氫溴酸50%，餘量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣17%、溴化鋅50%，餘量水。溴化鈣的製備方法-.(1)取氯化鈣20%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸50%，控制反應溫度在90°C，到反應終點時，用酸度計測量PH值7;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發，冷卻，結晶便製得溴化鈣溶液。溴化鋅的製備方法-(1)取30%氧化鋅，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸50%，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值5;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發濃縮至72%，冷卻，過濾，便製得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的製備方法(1)取溴化鋅溶液50。X，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在4(TC，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液17%，慢慢加入到步驟(1)製備溶液中，進行攪拌，充分混合後，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。經試驗測定鑽井液的性能如下密度2.18g/ml、濾失量5%、PH值6.8流變性轉速(轉/分)100、良實施例2溴化鈣各成份的重量配比為氧化鈣22%，氫溴酸53%，餘量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅31。X，氫溴酸53。％，餘量水。溴化媽、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣18%、溴化鋅52%，餘量水。溴化鈣的製備方法(1)取氧化鈣22%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在95'C，到反應終點時，用酸度計測量PH值6.75;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發，冷卻，結晶便製得溴化鈣溶液。溴化鋅的製備方法:1)取氧化鋅31%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸53%，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值4;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發濃縮至72%，冷卻，過濾，便製得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的製備方法(1)取溴化鋅溶液52%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在42"C，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液22%，慢慢加入到步驟(1)製備溶液中，進行攪拌，充分混合後，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。'經試驗測定鑽井液的性能如下-密度2.2g/m、濾失量6.5%、PH值6.3流變性轉速(轉/分)95、良實施例3:溴化鈣各成份的重量配比為氯化1丐23%，氫溴酸55%，餘量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅32%，氫溴酸55%，餘量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為.-'溴化鈣23%、溴化鋅53%，餘量水。溴化鈣的製備方法(1)取氯化鈣23%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸55%，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在95°C，到反應終點時，用酸度計測量PH值6.2;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發，冷卻，結晶便製得溴化鈣溶液。溴化鋅的製備方法(1)取氧化鋅32%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸55%，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值3.6;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發濃縮至73%，冷卻，過濾，便製得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的製備方法(1)取溴化鋅溶液53%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在45"C，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液23%，慢慢加入到步驟(1)製備溶液中，進行攪拌，充分混合後，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。經試驗測定鑽井液的性能如下密度2.3、濾失量7%、PH值6.流變性轉速(轉/分)85、優溴化鈣各成份的重量配比為氯化鈣25。％，氫溴酸57%，餘量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅33%，氫溴酸57%，餘量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣24%、溴化鋅53.5%，餘量水。溴化鈣的製備方法-(1)取氯化鈣24%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸57%，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在98°C，到反應終點時，用酸度計測量PH值6;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發，冷卻，結晶便製得溴化鈣溶液。溴化鋅的製備方法(1)取氧化鋅33%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸57。％，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值3.5;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發濃縮至72%，冷卻，過濾，便製得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的製備方法(1)取溴化鋅溶液53.5%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在46"C，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液24%，慢慢加入到步驟(1)製備溶液中，進行攪拌，充分混合後，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。經試驗測定鑽井液的性能如下密度2.32、濾失量10%、PH值5.8流變性轉速(轉/分)80、良實施例5:溴化鈣各成份的重量配比為氯化鈣28%，氫溴酸59。X，餘量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅34%，氫溴酸59%，餘量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣24.5。/^、溴化鋅54。％，餘量水。溴化鈣的製備方法(1)取氯化鈣28%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸59%，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在10rC，到反應終點時，用酸度計測量PH值5.8;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發，冷卻，結晶便製得溴化鈣溶液。溴化鋅的製備方法(1)取氧化鋅34%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸59%，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值3-2;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發濃縮至72%，冷卻，過濾，便製得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的製備方法(1)取溴化鋅溶液54%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在89'C，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液24.5%，慢慢加入到步驟(1)製備溶液中，進行攪拌，充分混合後，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。_經試驗測定鑽井液的性能如下密度2.33、濾失量18%、PH值5.5流變性轉速(轉/分)70;良實施例6:溴化鈣各成份的重量配比為氯化鈣30%，氫溴酸60%，餘量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅35%，氫溴酸60%，餘量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣25%、溴化鋅55%，餘量水。溴化鈣的製備方法(1)取氯化鈣30%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸60%，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在108°C，到反應終點時，用酸度計測量PH值4.5;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發，冷卻，結晶便製得演化鈣溶液。溴化鋅的製備方法(1)取氧化鋅35%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸60%,速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值3;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發濃縮至75%，冷卻，過濾，便製得溴化鋅溶液。'溴化鈣和溴4t鋅混合液的製備方法(1)取溴化鋅溶液55%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在49。C，.進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液25%，慢慢加入到步驟(1)製備溶液中，進行攪拌，充分混合後，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。經試驗測定鑽井液的性能如下密度2.34、濾失量25%、PH值5'流變性轉速(轉/分)55;良。權利要求1、一種鑽井液，由溴化鈣、溴化鋅混合組成，其特徵在於，各成份的重量配比為溴化鈣17％-25％、溴化鋅50％-55％，餘量水。2、根據權利要求1所述的一種鑽井液，其特徵在於，溴化鈣由氧化鈣，氫溴酸，水反應製成，各成份的重量配比為氧化鈣20%-30%，氫溴酸50-60%,餘量水。3、根據權利要求1所述的一種鑽井液，其特徵在於，溴化鋅由氧化鋅，氫溴酸，水反應製成，各成份的重量配比為氧化鋅30%-35%，氫溴酸50%-60%，餘量水。4、一種鑽井液，其特徵在於，溴化鈣和溴化鋅混合液的製備方法(1)按照比例取溴化鋅溶液50%-55%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在40-5(TC之間，進行機械攪拌；(2)按照比例取溴化鈣溶液17-25%，慢慢加入到步驟(1)製備溶液中，進行攪拌，充分混合後，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。5、根據權利要求4所述的一種鑽井液，其特徵在於，溴化鈣的製備方法(1)按照比例取氯化鈣，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)按照比例取氫溴酸，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在90-ll(TC之間，到反應終點時，用酸度計測量PH範圍，使PH範圍在5-7之間；(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發，使其溫度控制在205-220。C之間，冷卻，結晶便製得成品。6、根據權利要求4所述的一種鑽井液，其特徵在於，溴化鋅的製備方法:(1)按照比例取氧化鋅，用水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測其PH值，使PH值在3-5之間；(3)將步驟(2)所得的溶液過濾，蒸發濃縮至72%—75%，便製得成品。全文摘要本發明涉及一種鑽井液，由溴化鈣、溴化鋅混合組成，各成分的重量配比為溴化鈣17％-25％、溴化鋅50％-55％，餘量水。得到了比重為2.3g/ml的溴化鋅和溴化鈣混合液，解決了單純溴化鋅價格昂貴的問題，降低了生產成本，也解決了由於溴化鈣比重小的問題，主要適應於海洋石油鑽井。文檔編號C09K8/05GK101186811SQ20071011406公開日2008年5月28日申請日期2007年11月14日優先權日2007年11月14日發明者王洪達申請人:王洪達