一種全油基鉆井液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種全油基鉆井液及其制備方法，特別是含有高軟化點漸青組合物鉆 井液，屬于石油鉆井開采技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著油氣勘探逐步向深層發(fā)展，鉆遇高溫高壓地層的機會逐漸增加。送些都對鉆 井液體系提出了更高的要求。與水基鉆井液相比，油基鉆井液具有抗污染能力強，潤滑性 好，抑制性強，有利于保持井壁穩(wěn)定，能最大限度地保護油氣層，易于維護等特點。油基鉆井 液優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性及抑制性，使其在鉆復雜井，特別是鉆高溫深井和水敏性地層中，優(yōu)勢 更加明顯。能夠有效地保護水敏性油氣層，提高油氣產(chǎn)量。
[0003] 油基鉆井液雖然優(yōu)點很多，但是在高溫深井中應用時，與之適應的抗高溫處理劑 卻成了制約其發(fā)展的因素之一。處理劑中的降濾失劑主要用于控制鉆井液體系的濾失量和 穩(wěn)定性。針對送種高溫高壓的使用環(huán)境，國外研制出了一種在油基鉆井液中溶解性好，抗高 溫能力強的油溶性聚合物顆粒降濾失劑。送種聚合物顆粒在降濾過程中能在外部形成薄且 易變形的泥餅，在內(nèi)部聚合物顆粒會封堵地層孔隙。此類聚合物雖然能起到較好的降濾失 效果，但價格昂貴。
[0004] 漸青類產(chǎn)品與特種聚合物相比，價格低廉且材料來源廣泛，是國內(nèi)外現(xiàn)代鉆井工 程不可缺少的重要劑種之一，具有良好的防塌、潤滑、降低濾失和高溫穩(wěn)定等綜合效能。然 而，一般軟化點漸青會因為過度軟化甚至流欄而無法滿足深井下的高溫作業(yè)要求。
[0005] 高軟化點漸青是指軟化點在10(TC W上，尤其是在12(TC W上的漸青。高軟化點漸 青因其出色的抗高溫能力而有著比較廣泛的應用。高軟化點漸青可W用于深層油氣田的鉆 井作業(yè)中，作為鉆井液的重要組成部分，可W在高溫條件下起到封堵、防塌，穩(wěn)定井壁，降低 濾失量的作用。
[0006] 但是，單純的高軟化點漸青顆粒在應用于鉆井液體系當中時，由于顆粒變形能力 相對有限，粘彈性相對較差，存在油氣層孔道不規(guī)則時，不能很好地嵌入其中等問題。而且 軟化點越高，漸青的脆硬性越明顯，難W起到良好的封堵和降濾失效果。CN102304353A和 CN103013460A公開了一種將橡膠粉、天然漸青和超細碳酸巧按一定比例混合、粉碎的方法 制備漸青顆粒組合物，有的還加入了聚合物纖維等。送種方法只是將橡膠粉(和\或聚合物 纖維）和漸青簡單地混合，二者并沒有形成有機的整體，難W在較寬的粘彈區(qū)間內(nèi)持續(xù)發(fā)揮 作用。
[0007] 此外，所用漸青為天然漸青，軟化點不易控制或在80到12(TC之間，油溶物含量高 達98% W上，在油基鉆井液中使用時，基本上都溶在油相當中，幾乎沒有漸青顆粒存在，不 能對地層微裂縫進行有效封堵，并且抗高溫性能變差。而橡膠粉在白油或柴油組成的連續(xù) 相中長時間浸泡溶脹，可能會發(fā)生聚結，破壞整個鉆井液體系的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術在漸青顆粒應用于全油基鉆井液過程中存在油溶度過高，鉆井液體 系中缺乏漸青顆粒對地層孔道和裂縫進行有效封堵，使其濾失量增加，懸浮能力及抗高溫 能力變差等問題。本發(fā)明目的在于使高軟化點漸青顆粒既有一部分能夠溶解到鉆井液中起 至鵬粘及潤滑作化同時又能在鉆井液中保持一定的顆粒狀態(tài)，起到很好的封堵、防塌和降 濾失效果，同時提高了鉆井液的攜巖能力。
[0009] 本發(fā)明提供一種全油基鉆井液，其中含有一種將高軟化點漸青和橡膠粉制成特殊 結構的組合物顆粒，即高軟化點漸青包裹在橡膠粉顆粒外部，其軟化點為12(T22(rC。在組 合物顆粒中含高軟化點漸青50~80份；橡膠粉顆粒20~50份。
[0010] 本發(fā)明的全油基鉆井液，還可加入適當?shù)拇龠M劑、表面活性劑等添加劑。
[0011] 本發(fā)明同時提供一種全油基鉆井液，按重量份數(shù)計，包括如下組分： (1) 90~95份基油 (2) 1~3份有機± (3) 1~5份乳化劑 (4) 1~6份性能調(diào)節(jié)劑 其中的性能調(diào)節(jié)劑含有一種改性高軟化點漸青組合物顆粒，該漸青組合物顆粒中W重 量份計，包括高軟化點漸青50~80份；橡膠粉顆粒20~50份；高軟化點漸青包裹在橡膠 粉顆粒外部，其軟化點為12(T22(rC。
[0012] 鉆井液中可加入加重劑，使鉆井液密度達到1. 50~2. lOg/cm3。
[001引其中，基油可W是柴油、生物柴油、白油、植物油等，優(yōu)選白油。乳化劑可W是脂肪 酸聚氧己帰離系列，如油酸聚氧己帰離，硬脂酸聚氧己帰離，月桂酸聚氧己帰離中的一種或 幾種。也可W是烷基酪聚氧己帰離系列，如壬基酪聚氧己帰離、辛基酪聚氧己帰離、烷基酪 聚氧己帰離聚氧丙帰離中的一種或幾種。還可W是脂肪醇聚氧己帰離系列，如月桂酸聚氧 己帰離、異十Η醇聚氧己帰離等等。加重劑可W是重晶石、石灰石，或他們的混合物。
[0014] 性能調(diào)節(jié)劑包括改性高軟化點漸青組合物顆粒、促進劑及分散劑，其中W漸青組 合物顆粒重量為基準，促進劑加入量W重量份計為1~10份，分散劑加入量為1~5份。高 軟化點漸青組合物顆粒W重量份計，包括下列組分；（1)高軟化點漸青50~80份；（2)橡 膠粉顆粒20~50份。高軟化點漸青包裹在橡膠粉顆粒外部，其中高軟化點漸青的軟化點 為12(T22(rC。漸青組合物顆粒的平均粒徑為小于60目。
[0015] 高軟化點漸青可W為石油漸青和/或煤漸青，優(yōu)選為石油漸青和煤漸青的混合 物，其中石油漸青占基礎漸青質(zhì)量的30%~70%，煤漸青占基礎漸青質(zhì)量的70%~30%。其 中石油漸青為氧化漸青、溶脫漸青或天然漸青中的一種或幾種混合，煤漸青為煤焦油經(jīng)過 中溫或高溫蒸傭后得到的產(chǎn)物。
[0016] 所述的橡膠粉顆粒是了基橡膠膠粉、了臘橡膠膠粉、氯了橡膠膠粉、了苯橡膠膠粉 或含氣橡膠膠粉中的一種或幾種。
[0017] 其中促進劑為硫酸鹽、季倭鹽或木質(zhì)素礙酸鹽中的一種或幾種，其中硫酸鹽為改 性月桂醇基硫酸鋼、仲醇基硫酸鋼和混合脂肪醇硫酸鋼等中的一種或幾種；季倭鹽為十二 烷基Η甲基氯化倭、十六烷基Η甲基氯化倭、十八烷基Η甲基氯化倭等中的一種或幾種；木 質(zhì)素礙酸鹽為木質(zhì)素礙酸鋼或木質(zhì)素礙酸巧。分散劑為水滑石。
[0018] 本發(fā)明鉆井液制備方法包括如下過程： (1) 制備高軟化點漸青組合物顆粒； (2) W步驟（1)制備的高軟化點漸青組合物顆粒作為一種性能調(diào)節(jié)劑制備鉆井液。
[0019] 上述制備步驟（1)中，高軟化點漸青組合物顆粒的制備過程如下： 將高軟化點漸青加熱至烙融態(tài)，均勻噴灑到預熱好的橡膠粉顆粒上，靜置滲透后進行 冷凍，經(jīng)冷凍后在振動篩中進行振動粉碎，其中振動篩篩孔為大于60目標準篩。篩下部分 即為得到的漸青組合物顆粒。
[0020] 本發(fā)明方法中，噴灑高軟化點漸青液可W采用具有噴灑功能的設備，如噴壺、噴灑 機、噴霧器等，噴灑過程中可W對物料進行翻動或拌和，使烙融的高軟化點漸青液均勻分散 在橡膠粉顆粒表面。
[0021] 本發(fā)明方法中，所述的橡膠粉顆粒為預熱過的橡膠粉顆粒，預熱溫度50~120。 預熱時間0. 5~2小時；所述的靜置滲透時間為0. 5^5小時，在100~20(TC溫度下靜置滲 透。然后冷卻到室溫。
[0022] 本發(fā)明方法中，冷凍的條件為；冷凍溫度為-10~-50°C，優(yōu)選-2(T-4(rC，冷凍時 間5~24小時，優(yōu)選10-18小時。振動粉碎時間為1~100s，優(yōu)選10~50s。
[0023] 本發(fā)明方法中，優(yōu)選在制備過程中加入促進劑和分散劑，分散劑需在噴灑拌和前 加入，促進劑需在振動粉碎前加入。
[0024] 步驟（2)的具體操作步驟為；準確稱取所需質(zhì)量的基油，加入乳化劑，在常溫下高 速攬拌15~20分鐘，加入有機±，攬拌5~10分鐘，再加入高軟化點漸青組合物顆粒，繼 續(xù)攬拌20~40分鐘，加入加重劑把鉆井液密度調(diào)節(jié)到需要值，得到穩(wěn)定的全油基鉆井液。
[0025] 本發(fā)明方法中，所述的橡膠粉顆?？蒞為市售廢舊輪胎膠粉產(chǎn)品，高軟化點漸青 優(yōu)選石油漸青和煤漸青的組合物。高軟化點漸青與橡膠粉顆粒的質(zhì)量比為4 ;1~1 ;1。
[0026] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有W下優(yōu)點： (1)在制備高軟化點漸青組合物時，引入了橡膠粉作為改性劑。在制備過程中采用先將 高軟化點漸青均勻噴灑在膠粉顆粒表面，然后再進行冷凍和振動粉碎的方法，可W形成W 膠粉顆粒為核相，W高軟化點漸青為殼層的改性漸青顆粒，使?jié)u青和橡膠粉有機地結合為 一體，不僅提高了顆粒的抗高溫性能，同時亦增加其可變形能力，使其更容易嵌入地縫，起 到了很好的降低高溫高壓濾失量的作用。在制備過程中，采用噴灑的方法簡單易行，在噴灑 拌和前加入水滑石作為分散劑可使噴灑拌和過程更易進行，而且較易均勻；在一定溫度下 靜置滲透一段時間可W使高軟化點漸青與橡膠粉顆粒之間更好地結合。
[0027] (2)本發(fā)明采用的基礎漸青為軟化點在12(TCW上的高軟化點漸青，提高了其在井 下應用的抗高溫能力。采用石油漸青和煤漸青復配的方法可W調(diào)節(jié)漸青顆粒的油溶物含 量，因為煤漸青在油中的溶解度約為60~80%，而石油漸青溶解度在98% W上。當送種高 軟化點漸青顆粒用于油基鉆井液時，既有一部分能夠溶解到鉆井液中起到提粘切及潤滑作 用，又能在鉆井液中保持一定的顆粒狀態(tài)，同時，漸青油溶物含量的多少可W調(diào)節(jié)顆粒的大 小，更好地起到封堵、防塌和降濾失效果，并提高了鉆井液的攜巖能力。本發(fā)明W膠粉顆粒 為核相，W復配高軟化點漸青為殼層的改性漸青顆粒，在應用于油基鉆井液時，無需再加潤 滑劑和提切劑等添加劑，簡化了鉆井液配制的步驟，節(jié)約了成本，起到了一劑多用的效果。
[0028] (3)采用石油漸青和煤漸青進行復配，降低了粉碎時的難度，同時加入的促進劑， 均為帶有表面活性的固體粉末，可防止?jié)u青顆粒粘結到一起；另一方面，加入到鉆井液中， 送些表面活性劑可w使?jié)u青顆粒均勻穩(wěn)定地分散到鉆井液體系當中，增加鉆井液的使用性 能。
[0029] (4)油氣層的裂縫或孔道大小不一，而單純的高軟化點漸青顆粒的變形能力畢竟 有限，不能與之很好匹配，因此易造成不能任意嵌入到井內(nèi)的所有大小和形狀的孔道等問 題，難W起到理想的封堵和降濾失效果；本發(fā)明采用W適宜粒徑的橡膠粉為核相，W高軟化 點漸青為殼層得到的改性高軟化點漸青顆粒，即增加了其粘彈使用范圍，可W在較寬的孔 徑分布范圍內(nèi)使用，起到了良好的封堵和穩(wěn)定井壁的作用。
【具體實施方式】
[0030] 下面將通過實施例對本發(fā)明進行進一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明，其中的 百分含量為質(zhì)量百分含量。
[00引]實施例1 取軟化點為14