随钻承压增强剂及其应用和油基钻井液制造技术

技术编号:13977877 阅读:107 留言:0更新日期:2016-11-11 20:11
一种随钻承压增强剂,所述增强剂包括疏水改性刚性粒子和疏水改性可变性粒子,所述疏水改性刚性粒子的维氏硬度不小于180HV,所述疏水改性可变性粒子吸油后的抗压强度大于300kg/cm2,所述疏水改性刚性粒子和所述疏水改性可变性粒子的重量比为1:0.4‑2.4;该随钻承压增强剂属于亲油性,与油基钻井液配伍性好,在油基钻井液中分散性好。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及但不限于一种随钻承压增强剂及其应用和一种油基钻井液。
技术介绍
油基钻井液具有很强的抑制性,但对于一些层理和微裂缝发育的硬脆性和破坏性地层,由于承压能力有限,会导致油基钻井液的大量漏失,油基钻井液与水基钻井液相比,防漏和堵漏效果明显不足,很大程度上制约了其全面推广,中国专利CN101348711B涉及一种随钻堵漏剂及其制备方法,该随钻堵漏剂包括以下组分:果壳粉为50~70份;石灰石粉为20~60份;油溶性树脂为0~20份,该随钻堵漏剂为亲水疏油型,与油基钻井液配伍性差,严重影响油基钻井液的性能。
技术实现思路
本申请提供了一种随钻承压增强剂及其应用和一种油基钻井液,该随钻承压增强剂属于亲油性,与油基钻井液配伍性好,在油基钻井液中分散性好。为了达到本申请目的,本申请提供了一种随钻承压增强剂,所述增强剂包括疏水改性刚性粒子和疏水改性可变性粒子;所述疏水改性刚性粒子的维氏硬度不小于180HV,所述疏水改性可变性粒子吸油后的抗压强度大于300kg/cm2;所述疏水改性刚性粒子和所述疏水改性可变性粒子的重量比为1:0.4-2.4。在一个实施例中,所述疏水改性刚性粒子选自硬质碳酸钙、有机土、二氧化硅中的一种或多种。在一个实施例中,所述疏水改性可变性粒子选自改性橡胶、改性石墨、改性沥青和改性石蜡中的一种或多种。在一个实施例中,所述疏水改性可变性粒子的粒径小于0.15mm。在一个实施例中,所述疏水改性刚性粒子包括粗粒子和细粒子,所述粗粒子的粒径为0.15mm-0.18mm,所述细粒子的粒径小于0.15mm,所述粗粒子和所述细粒子的质量比为1:1-4。在一个实施例中,所述粗粒子和所述细粒子的质量比为1:1。本申请还提供了一种包含如上所述的随钻承压增强剂的油基钻井液,其中,所述油基钻井液含有质量百分数为1.8-3.0%的所述随钻承压增强剂。本申请还提供了如上所述的随钻承压增强剂用于提高地层承压能力的应用。与现有技术相比,本申请涉及的随钻承压增强剂属于亲油性,与油基钻井液配伍性好,与油基钻井液混合后,不影响油基钻井液的性能,在油基钻井液中分散性好,不仅能够堵漏,而且还能加固井壁,明显提高地层的承压能力,且生产过程中不需产生任何化学反应,生产工艺简单。本申请中的疏水改性刚性粒子抗压强度高,且具有很好的粒径分布,封堵漏失地层时,疏水改性刚性粒子中的粗粒子对裂缝组成架桥粒子,疏水改性刚性粒子中的细粒子进行填充,进一步提高封堵层的强度。疏水改性可变性粒子起填充封堵作用,在小空隙内吸水膨胀以后进一步填充孔隙,降低封堵环的渗透率,阻止滤液进入,进一步提高封堵环的承压能力。本申请的承压增强剂按照一定比例加入油基钻井液中使用,对渗漏地层进行封堵时,油基钻井液中加入的承压增强剂迅速进入裂缝并在裂缝开口附近形成桥塞,所形成的桥塞渗透率极低,以阻隔液柱压力的传递,产生能够封堵裂缝,阻止裂缝进一步扩大,防止压力传递到裂缝末端,提高井眼周向应力的封堵环来达到强化井眼,提高地层承压能力的目的,起到防漏堵漏的效果,该承压增强剂能够封堵渗透率为100达西的地层,且形成的封堵环承压能力可以达到20MPa以上。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本申请提供了一种随钻承压增强剂,所述增强剂包括疏水改性刚性粒子和疏水改性可变性粒子,所述疏水改性刚性粒子的维氏硬度不小于180HV,所述疏水改性可变性粒子吸油后的抗压强度大于300kg/cm2;所述疏水改性刚性粒子和所述疏水改性可变性粒子的重量比为1:0.4-2.4。其中,所述疏水改性可变性粒子吸油是指该疏水改性可变性粒子可以吸收油而膨胀。在本申请实施方式中,所述疏水改性可变性粒子的接触角大于105°。在本申请实施方式中,所述疏水改性刚性粒子的接触角大于105°。在本申请实施方式中,所述疏水改性刚性粒子可以为白色、无味、无臭、硬度大的疏水改性刚性粒子。可选地,所述疏水改性刚性粒子可以选自硬质碳酸钙、有机土、二氧化硅中的一种或多种。上述疏水改性可变性粒子与常用可变性粒子吸水树脂相比,硬度高、承压能力强。在本申请实施方式中,所述疏水改性可变性粒子可以选自改性橡胶粒、改性石墨、改性沥青和改性石蜡中的一种或多种。在本申请实施方式中,所述疏水改性可变性粒子的粒径可以小于0.15mm。在本申请实施方式中,所述疏水改性刚性粒子可以包括粗粒子和细粒子,所述粗粒子的粒径可以为0.15mm-0.18mm,所述细粒子的粒径可以小于0.15m,所述粗粒子和细粒子的质量比可以为1:1-4。在本申请实施方式中,所述随钻承压增强剂可以通过将疏水改性刚性粒子和疏水改性可变性粒子均匀混合获得,疏水改性刚性粒子和疏水改性可变性粒子的加料顺序没有限制。本申请还提供了一种包含如上所述的随钻承压增强剂的油基钻井液,其中,所述油基钻井液含有质量百分数为1.8-3.0%的所述随钻承压增强剂。本申请还提供了如上所述的随钻承压增强剂用于提高地层承压能力的应用。以下实施例中所用试剂均来自天津中海油服化学有限公司,相同的试剂来源相同。以下实施例中维氏硬度通过自动转塔维氏硬度计(型号HVX-5A型)设备来测量;接触角通过JC2000D5M型接触角测量仪来测量。实施例1将30重量份硬质碳酸钙和70重量份改性石墨加入到搅拌设备中搅拌均匀,其中,硬质碳酸钙中粒径为0.15mm的粗粒子为9份,硬质碳酸钙中粒径为0.1mm的细粒子为21份,改性石墨为0.1mm,得到粉末状的随钻承压增强剂。其中,硬质碳酸钙的维氏硬度为252.6HV,硬质碳酸钙的接触角为119.5°,改性石墨的抗压强度为394kg/cm2,改性石墨的接触角为122°。制备方法:将30份硬质碳酸钙和70份改性石墨加入到搅拌设备中搅拌均匀,便可得到粉末状的随钻承压增强剂,其中加料顺序没有限制。实施例2一种随钻承压增强剂,包括重量份为40份疏水改性刚性粒子和60份疏水改性可变性粒子,其中,疏水改性刚性粒子为硬质碳酸钙,疏水改性可变性粒子为改性石墨,其中,硬质碳酸钙中粒径为0.15mm的粗粒子为16份,硬质碳酸钙中粒径为0.1mm的细粒子为24份,改性石墨为0.05mm,得到粉末状的随钻承压增强剂。其中,硬质碳酸钙的维氏硬度为252.6HV,硬质碳酸钙的接触角为110.5°,改性石墨的抗压强度为400kg/cm2,改性石墨的接触角为128°。制备方法:将40份硬质碳酸钙和60份改性石墨加入到搅拌设备中搅拌均匀,便可得到粉末状的随钻承压增强剂,其中加料顺序没有限制。实施例3一种随钻承压增强剂,包括重量份为50份疏水改性刚性粒子和50份疏水改性可变性粒子,其中,疏水改性刚性粒子为硬质碳酸钙,疏水改性可变性粒子为改性石墨。其中,硬质碳酸钙中粒径为0.15mm的粗粒子为25份,硬质碳酸钙中粒径为0.1mm的细粒子为25份,改性石墨为0.1mm,其中,硬质碳酸钙的维氏硬度为252.6HV,硬质碳酸钙的接触角为119°,改性石墨的抗压强度为393kg/cm2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随钻承压增强剂,其特征在于,所述增强剂包括疏水改性刚性粒子和疏水改性可变性粒子;所述疏水改性刚性粒子的维氏硬度不小于180HV,所述疏水改性可变性粒子吸油后的抗压强度大于300kg/cm2;所述疏水改性刚性粒子和所述疏水改性可变性粒子的重量比为1:0.4‑2.4。

【技术特征摘要】
1.一种随钻承压增强剂,其特征在于,所述增强剂包括疏水改性刚性粒子和疏水改性可变性粒子;所述疏水改性刚性粒子的维氏硬度不小于180HV,所述疏水改性可变性粒子吸油后的抗压强度大于300kg/cm2;所述疏水改性刚性粒子和所述疏水改性可变性粒子的重量比为1:0.4-2.4。2.根据权利要求1所述的增强剂,其中,所述疏水改性刚性粒子选自硬质碳酸钙、有机土、二氧化硅中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的增强剂,其中,所述疏水改性可变性粒子选自改性橡胶、改性石墨、改性沥青和改性石蜡中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的增强剂,其中,所述疏...

【专利技术属性】
技术研发人员:张伟徐博韬邓义成罗健生耿铁刘刚
申请(专利权)人:中国海洋石油总公司中海油田服务股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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