一種抗240℃高溫的水包油乳化鉆井液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抗240°C高溫的水包油乳化鉆井液，屬石油鉆井的鉆井液技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 渤海灣地區(qū)南堡油田潛山構(gòu)造帶由于地層壓力低，埋藏較深，地層溫度較高，鉆井 液易發(fā)生漏失及儲層傷害等問題。為及時準確地發(fā)現(xiàn)新的油氣藏，更有效地開發(fā)油氣資源， 多實施欠平衡鉆井作業(yè)，以最大限度地發(fā)現(xiàn)和保護儲層。目前國內(nèi)外針對低壓易漏地層普 遍采用的鉆井液體系包括氣體類鉆井液、油基類鉆井液、水包油鉆井液、泡沫類鉆井液以及 微泡鉆井液等等，根據(jù)不同鉆井液體系的特點，其密度范圍也不一樣，其中氣體類的密度范 圍最小，其次為泡沫類和微泡類，隨后分別為油基類以及水包油類。在鉆井過程中，由于泡 沫及微泡對壓力比較敏感，當鉆到一定深度時，其泡沫破裂后無法起到降低密度的作用，而 現(xiàn)階段泡沫穩(wěn)定性是一個世界難題。同時泡沫類和微泡類鉆井液體系由于自身體系不連 貫，因此會影響到電測以及數(shù)據(jù)傳輸。而空氣、充氣以及泡沫鉆井還需要現(xiàn)場配備特殊的設(shè) 備，因此在實用性上存在一定的局限性。 相對而言，油基類鉆井液以及水包油鉆井液應用相對廣泛，由于油基類鉆井液對環(huán)境 的污染較大，后續(xù)鉆肩的處理成本壓力大以及成本等方面的問題(尤其對于易漏失地層)， 存在一定的局限性，因此綜合考慮，水包油鉆井液體系具有性能穩(wěn)定、穩(wěn)定井壁能力強，密 度低于普通水基鉆井液，能有效防止低壓易漏失地層的漏失，具有良好的儲層保護性能等 特點，同時其環(huán)境污染較小、后續(xù)鉆肩處理相對較易、且較油基鉆井液成本低，適合于欠平 衡鉆井作業(yè)。
[0003] 華北油田于1992年利用水包柴油鉆井液鉆成了我國陸上第一口中曲率半徑水平 井--任平1井，抗溫能力120°C ;大港油田于1999年研制出了水包原油鉆井液體系，在 大港油田西G2井的欠平衡鉆井中進行了應用，抗溫能力達150°C。勝利油田研制的鹽水水 包原油鉆井液體系在江漢油田第一 口中曲率水平井中成功應用，抗溫100°C。大慶油田于 2000年首次使用水包柴油鉆井液體系進行欠平衡鉆井，在宋深101井三開欠平衡井段得到 了成功應用，抗溫達150 °C。大慶油田2008年研制出了可實現(xiàn)密度0. 90g/cm3、抗溫可達近 200°C的水包油鉆井液，現(xiàn)場應用井溫在180°C左右。2009~2013年冀東油田在南堡潛山 實施欠平衡鉆井，使用了抗高溫水包油鉆井液體系，應用井溫度在150~200°C左右。雖然 水包油鉆井液在國內(nèi)都進行了成功的應用，但用于240°C以上的高溫水包油鉆井液體系未 見報道，而冀東油田潛山儲層所鉆遇的地層溫度越來越高，PG2區(qū)塊潛山儲層溫度在200°C 以上。雖然水包油鉆井液體系的抗溫能力在逐步提高，但對于像南堡油田潛山高溫深井儲 層的勘探和開發(fā)，需要達到抗240°C高溫的水包油鉆井液，現(xiàn)有的水包油鉆井液還無法滿足 其要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有水包油鉆井液達不到抗240°C高溫的不足，提供一種 在高溫條件下具有較好的乳化穩(wěn)定性、攜巖能力、失水造壁性和潤滑性等性能，能滿足高溫 深井裂縫性儲層以及低壓衰竭儲層勘探開發(fā)的抗240°C高溫的水包油乳化鉆井液。
[0005] 本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的 一種抗240°C高溫的水包油乳化鉆井液，其特征在于，它由下述重量份的原料制成： 水 70份， 5#白油 30份， 燒堿 0· 1~0· 4份， 增粘劑 2. 0~4. 0份， 主乳化劑 4. 0~6. 0份， 輔乳化劑 I. 0~3. 0份， 降濾失劑 2~5份， 高溫穩(wěn)定劑 0. 5~2. 0份， 流型調(diào)節(jié)劑 I. 0~3. 0份； 該抗240°C高溫的水包油乳化鉆井液的制備方法為：先將水投于10000轉(zhuǎn)/分的高速 攪拌機中，再投入增粘劑攪拌20分鐘，再投入輔乳化劑攪拌2分鐘，然后再投入主乳化劑攪 拌30分鐘，再投入降濾失劑、高溫穩(wěn)定劑攪拌20分鐘，最后投入流型調(diào)節(jié)劑攪拌20分鐘； 待所有組分原料添加完成并全部混合完畢后，在常溫常壓下再高速攪拌60分鐘制作完畢。
[0006] 所述的一種240°C高溫的水包油乳化鉆井液的原料的最佳重量配比為： 水 70份， 5#白油 30份， 燒堿 0. 2份， 增粘劑 3. 0份， 主乳化劑 5. 0份， 輔乳化劑 1. 0份， 降濾失劑 3份， 高溫穩(wěn)定劑 1份， 流型調(diào)節(jié)劑 1.5份。
[0007] 所述的增粘劑為凹凸棒石粘土、海泡石混合制得，凹凸棒石粘土與海泡石的比例 為3~4 : 1~2〇
[0008] 所述的主乳化劑由脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉、松香酸鈉、脂肪醇聚 氧乙烯醚AE09在80°C的溫度、10000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌下混合攪拌20分鐘制得，脂肪醇聚 氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉：松香酸鈉：脂肪醇聚氧乙烯醚AE09的比例為1~3 : 2~ 3 : 1 ~2〇
[0009] 所述的輔乳化劑由十二烷基苯磺酸鈣、植物油酸、5#白油在80°C的溫度、10000轉(zhuǎn) /分的高速攪拌下混合攪拌20分鐘制得，十二烷基苯磺酸鈣：植物油酸：5#白油的比例為 3~5 : 2~4 : 5~7〇
[0010] 所述的降濾失劑由吸水樹脂和磺甲基酚醛樹脂混合后在105°C溫度下烘干后，磨 成200目的粉末制得，吸水樹脂：磺化酚醛樹脂的比例為0. 5~2 : 3~5。
[0011] 所述的高溫穩(wěn)定劑為納米碳酸鈣、納米二氧化硅、納米蒙脫石中的一種。
[0012] 所述的流型調(diào)節(jié)劑為納米蒙脫石、硅酸鋰鎂混合后制得，納米蒙脫石：硅酸鋰鎂 的比例為0.5~2.0 :5~8。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于 1、 抗溫能力達到240°C，性能穩(wěn)定，流動性好，濾失量小，穩(wěn)定井壁能力較強，滿足高溫 深井欠平衡鉆探需要； 2、 密度低于普通水基鉆井液，欠平衡鉆進時對儲層損害極小，有利于解放油氣層，提高 油氣井產(chǎn)能； 3、 有助于防止井漏的產(chǎn)生和機械鉆速的提高，不影響電測和核磁測井； 4、 較之泡沫和充氣鉆井液體系而言，其在使用過程中不需要配備復雜設(shè)備，且性能上 容易監(jiān)測、控制和調(diào)整； 5、 潤滑作用好，可減少對泥漿栗的損害； 6、 較純油基鉆井液成本低，對橡膠件的損害小，對環(huán)境污染小。
【具體實施方式】
[0014] 下面通過具體的實施例對該240°C高溫的水包油乳化鉆井液進行詳細描述： 實施例1 : 按制取要求先確定每份的重量，再按下述重量份稱取原料。
[0015] 水 70 份； 5#白油30份； 燒堿0. 2份； 增粘劑3. 0份，由凹凸棒石粘土、海泡石混合制得，凹凸棒石粘土與海泡石的比例為 3. 5:1. 5 ； 主乳化劑5. 0份，由脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉、松香酸鈉、脂肪醇聚氧乙 烯醚AE09在80°C的溫度、10000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌下混合攪拌20分鐘制得，脂肪醇聚氧乙 烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉：松香酸鈉：脂肪醇聚氧乙烯醚AE09的比例為2 : 2.5 : 1.5; 輔乳化劑I. 0份，由十二烷基苯磺酸鈣、植物油酸、5#白油在80°C的溫度、10000轉(zhuǎn)/ 分的高速攪拌下混合攪拌20分鐘制得，十二烷基苯磺酸鈣：植物油酸：5#白油的比例為 3. 5 ： 3 ： 6 ； 降濾失劑3份，由吸水樹脂和磺甲基酚醛樹脂混合后在105°C溫度下烘干后，磨成200 目的粉末制得，吸水樹脂：磺化酚醛樹脂的比例為1 : 4 ; 高溫穩(wěn)定劑1份，為納米二氧化娃； 流型調(diào)節(jié)劑1. 5份，由納米蒙脫石和硅酸鋰鎂混合后制得，納米蒙脫石與硅酸鋰鎂的 比例為1 : 7 ; 該抗240°C高溫的水包油乳化鉆井液的制備方法為：先將水投于10000轉(zhuǎn)/分的高速 攪拌機中，再投入增粘劑攪拌20分鐘，再投入輔乳化劑攪拌2分鐘，然后再投入主乳化劑攪 拌30分鐘，再投入降濾失劑、高溫穩(wěn)定劑攪拌20分鐘，最后投入流型調(diào)節(jié)劑攪拌20分鐘