一种油基钻井液用提切剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种油基钻井液用提切剂，所述提切剂由以下重量百分比的原材料制备而成：50％～80％的溶剂、15％～35％的肉豆蔻酸、5％～15％的硬脂酸盐。本发明专利技术的提供了一种提切效果好、对油基钻井液的粘度影响小、来源广、价格低廉、配方简便、抗温性能强的油基钻井液提切剂配方，尤其在高密度条件下即具有良好提切性能，尤其是低速率切力，又对钻井液粘度影响较小的油基钻井液提切剂，适用于页岩气水平井施工对“低粘高切”的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是一种适合页岩气水平 井施工的高密度油基钻井液用提切剂及其制备方法。
技术介绍
随着国内外对以页岩气为标志的非常规气藏的大规模开发的进行，油基钻井液的 应用越来越广泛。与传统的水基钻井液相比，油基钻井液因其良好的抑制性能、润滑性能、 流变性能在页岩气钻探中得以广泛应用。 油基钻井液普遍存在动切力偏低，流变性难以调控的问题。采用有机土调控油基 钻井液流变性存在提低速率切力效果差、增粘效应显著、活化慢、易高温稠化失效的弊端。 尤其是在页岩气勘探开发过程中为了获得较高产量大多采用水平井模式。为增强防塌性能 及井控要求通常采用高密度油基钻井液。水平段钻井中的携砂问题成为安全快速施工的关 键，要求钻井液既有较高的切力尤其是低速率切力能够充分携砂清洁井眼，又能保持较低 粘度、防止高密度油基钻井液憋漏地层。这时油基钻井液在流变性调控方面的问题显得尤 为突出，高密度油基钻井液的流变性调控技术成为制约页岩气水平井的关键技术。早期作为油基钻井液的提切剂，有机土、油溶性树脂被广泛使用。但是有机土和油 溶性树脂的增加低速率切力性能有限，且增粘效应显著。页岩气水平井使用的高密度油基 钻井液使用有机土、油溶性树脂提切的同时会导致粘度大幅上升，导致井底钻井液容易稠 化，导致起下钻遇阻、下钻到底开栗困难、电测一次成功率低、诱发井漏。过多的有机土的加 入，导致钻井液中低固相含量高，影响机械钻速的提高。 国外的油基钻井液提切剂研究较早。国外常用的提切剂有VERSAMOD、RHEFLAT、 RHEMODTM、FB-M0D等。主要成分是大分子量的聚酰胺。国外提切剂产品提切效果好，对油 基钻井液的粘度影响较小，尤其是在高密度油基钻井液中对体系的流变性影响较小，不会 导致高密度钻井液增稠，但是价格高，来源有限。其中，提切剂VERSAM0D出自《MATERIAL SAFETYDATA SHEET VERSAM0D》，提切剂RHEFLAT出自《SAFETY DATA SHEET RHEFLAT》，提切 剂RHEM0DTM的出处参考《EXP D 294Rheology Modifier for Oil Based Muds》，FB-M0D出 自《MATERIAL SAFETYDATA SHEET VERSAHRP》。 国内主要采用有机土、油溶性树脂等提切，在提切的同时伴随着粘度的大幅度上 升。在高密度油基钻井液中这一现象尤为明显，导致油基钻井液流变性难以控制，高密度油 基钻井液过稠，严重影响体系的流变性，给后续的钻井施工带来一系列问题，例如起下钻不 畅，钻井液粘钻杆，容易诱发井漏、开栗困难等。 因此有必要根据油基钻井液的特性，结合页岩气水平井施工中对于油基钻井液提 切剂的特殊要求，亟需开发一种提切效果好（尤其是低速率切力提升显著）、对油基钻井液 的粘度影响小、来源广、效果好、价格低廉、抗温性能强的新型油基钻井液提切剂解决上述 难题。满足页岩气等非常规油气藏的开发过程中对于油基钻井液处理剂的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有提切剂存在的提低速率切力效果差、增粘效应显著、活 化慢、易高温稠化失效的问题。 为此，本专利技术提供了一种油基钻井液用提切剂，所述提切剂由以下重量百分比的 原材料制备而成： 50%~80%的溶剂、15%~35%的肉豆蔻酸、5%~15%的硬脂酸盐。 所述溶剂是三甘醇单丁醚、三甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚中的一种或者这三种物 质中的任意一种与3#工业白油以任意比的混合物。 所述硬脂酸盐是硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌中的一种或者这四种物 质以任意比的混合物。 -种油基钻井液用提切剂的制备方法，具体步骤如下： (1)向反应釜中依次加入溶剂、肉豆蔻酸、硬脂酸盐，使三者的重量百分比满足 50%~80%的溶剂、15%~35%的肉豆蔻酸、5%~15%的硬脂酸盐； (2)当反应釜温度达到60°C~70°C时，搅拌lh，冷却至常温，完成油基钻井液用提 切剂的制备。 本专利技术提供的这种油基钻井液用提切剂及其制备方法具有如下的有益效果： (1)显著提升油基钻井液的切力，尤其是低速率切力。配制的油基钻井液流变性 好，尤其适合页岩气水平井的水平段施工对油基钻井液携砂性能的要求，抗温性能好，高温 下不会导致高密度钻井液稠化。 (2)不会显者增加油基钻井液的粘度，配制的油基钻井液具有低粘尚切的特点，解 决了以往的油基钻井液提切剂增加高密度油基钻井液的切力同时亦大幅度升高体系的粘 度，导致高密度油基钻井液过稠的难题。 (3)油基钻井液提切剂制备方法简单，来源广、价格低廉、抗温性能好，现场操作维 护简便。【附图说明】 图1是相同动切力增加率条件下不同提切剂的用量。 图2是相同低速率切力增加率条件下不同提切剂的用量。【具体实施方式】 本专利技术提供了一种油基钻井液用提切剂，所述提切剂由以下重量百分比的原材料 制备而成： 50%~80%的溶剂、15%~35%的肉豆蔻酸、5%~15%的硬脂酸盐。 所述溶剂是三甘醇单丁醚、三甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚中的一种或者这三种物 质中的任意一种与3#工业白油以任意比的混合物。 所述硬脂酸盐是硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌中的一种或者这四种物 质以任意比的混合物。 -种油基钻井液用提切剂的制备方法，具体步骤如下： (1)向反应釜中依次加入溶剂、肉豆蔻酸、硬脂酸盐，使三者的重量百分比满足 50%~80%的溶剂、15%~35%的肉豆蔻酸、5%~15%的硬脂酸盐； (2)当反应釜温度达到60°C~70°C时，搅拌lh，冷却至常温，完成油基钻井液用提 切剂的制备。 本专利技术的提供了一种提切效果好、对油基钻井液的粘度影响小、来源广、价格低 廉、配方简便、抗温性能强的的油基钻井液提切剂配方，尤其在高密度条件下即具有良好提 切性能，尤其是低速率切力，又对钻井液粘度影响较小的油基钻井液提切剂，适用于页岩气 水平井施工对"低粘高切"的要求。 应用该方法制备的油基钻井液用提切剂可改善油基钻井液的流变性能，在增强油 基钻井液的切力，尤其是低速率切力的同时不会导致油基钻井液的粘度随之大幅上升。页 岩气水平井施工为了防塌及井控的需要，普遍使用高密度油基钻井液，对油基钻井液的流 变性能提出了更高的要求。要求钻井液既有较高的切力尤其是低速率切力能够充分携砂清 洁井眼，又能保持较低粘度、防止高密度油基钻井液憋漏地层。 应用提切剂配制的尚密度油基钻井液具有低粘尚切的特性，可同时满足上述要 求。该抗温可达180°C，显著增强高密度油基钻井液的抗高温稠化能力；与国外产品相比具 有来源广、价格低廉的优势；与国内产品相比在低速率切力的同时不会导致油基钻井液的 粘度随之大幅上升，配制的高密度油基钻井液的流变性更好，突出体现在低速率切力较高 且粘度较低，油基钻井液未出现稠化现象。应用该产品配制的高密度油基钻井液流变性良 好，易于调控，现场应用时操作维护更加简便。制备方法和所需设备条件简单，易于实施。在 长宁-威远页岩气项目中的应用9 口水平井，壳牌四川反承包项目中应用10多口井均取得 了良好效果。 本专利技术可应用于油基钻井液，尤其是页岩气水平井使用的高密度油基钻井液，有 效解决了页岩气水平井的水平段施工中要求钻井液应具有较高的切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油基钻井液用提切剂，其特征在于，所述提切剂由以下重量百分比的原材料制备而成：50％～80％的溶剂、15％～35％的肉豆蔻酸、5％～15％的硬脂酸盐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王京光，杨斌，张小平，丁磊，万向辉，寄晓宁，涂海海，赵海峰，吴满祥，王勇强，赵向阳，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61