一种油包水钻井液乳液及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种油包水钻井液乳液及其制备方法和用途。所述油包水钻井液乳液包括有机相、水相、分散在有机相中的有机土和分散在有机相与水相界面处的聚异丁烯基表面活性剂；所述有机土与聚异丁烯基表面活性剂的质量比为(1～3.5):1。本发明专利技术提供的油包水钻井液乳液加入聚异丁烯基表面活性剂，提高了有机相中有机土的分散性，同时通过聚异丁烯基表面活性剂与有机土复配，在不需要添加其它乳化剂和降粘剂的条件下，形成的油包水钻井液乳液不仅具有良好的稳定性，而且油包水钻井液乳液粘度低，在低温下也能保持类牛顿流体。在低温下也能保持类牛顿流体。在低温下也能保持类牛顿流体。

【技术实现步骤摘要】
一种油包水钻井液乳液及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于油基钻井液
，具体涉及一种油包水钻井液乳液及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]钻井液，是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称，在油气开采中起重要作用。通过对钻井液配方的设计，使得钻井工程可以在井筒内顺利完成以到达预期的石油地层，随着石油储量减少及开采困难，对钻井液的要求也越来越高。
[0003]钻井液包括水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井流体。而油基钻井液经历了原油钻井液、油基钻井液和油包水钻井液的发展阶段。而油包水钻井液属于颗粒稳定的乳液，又叫做Pickering乳液，具有较好的稳定性，且成本低，环境友好，能耗低，在石油开采中起关键作用。
[0004]CN105567186A公开了一种油包水钻井液及其制备方法，所述油包水钻井液以质量份数计包括60～90份的基础油、10～40份的水、2～5份的有机土、不少于0.5份的复合乳化剂、0～3份的碱性物质、0.5～3份的增粘剂和0.5～3份的降滤失剂。所述油包水钻井液主要解决现有技术中油包水钻井液乳液稳定性能差、不耐高温的问题，可用于强水敏、高温地层及需要钻大位移特殊井、海上水平井等场合的钻井作业中。但是所述钻井液不适用于深水钻井。
[0005]由于深水钻井过程中，温度较低，油基钻井液体系增稠严重，并且随着钻井液在系统中循环，由于钻屑被钻井液中的表面活性剂改性，使得钻屑分散于油相，使得体系增稠严重，易引发危险。CN104152122A公开了一种油基钻井液用降粘剂及其制备方法，当降粘剂的加入量为2％时，降粘率最高可达30％以上，并且该降粘剂在150℃时保持了很好的热稳定性。且所述降粘剂成本低廉，应用范围广，拓宽了油基钻井液的应用范围，大大弥补了国内油基钻井液降粘剂的空白。但是在形成低粘度油包水乳液体系需要所述降粘剂加量达到2％，并且未针对低温下增稠严重的问题提出解决方案，限制了所述降粘剂的使用。
[0006]因此，开发一种稳定性好，低温下仍具有较低粘度的油包水钻井液是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种油包水钻井液乳液及其制备方法和用途。所述油包水钻井液乳液通过加入聚异丁烯基表面活性剂，提高了有机土在有机相中的分散性；同时，通过聚异丁烯基表面活性剂与有机土复配，使得所述油包水钻井液乳液不仅具有良好的稳定性，而且在低温下也具有较好的流变性，低温不会出现增稠现象，适用于深水钻井。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种油包水钻井液乳液，所述油包水钻井液乳液包括有机
相、水相、分散在有机相中的有机土和分散在有机相与水相界面处的聚异丁烯基表面活性剂；所述有机土与聚异丁烯基表面活性剂的质量比为(1～3.5):1。
[0010]本专利技术中，所述油包水钻井液乳液配方中采用有机土与聚异丁烯基表面活性剂形成特定的配比，可以提高油包水钻井液体系的分散稳定性和降低钻井液在低温下的粘度，避免低温出现增稠现象；其中，聚异丁烯基表面活性剂既可以作为乳化剂，又可以作为降粘剂，不需要添加其他乳化剂或降粘剂就可以达到所需要的效果，节约了成本。
[0011]所述有机土与聚异丁烯基表面活性剂的质量比为(1～3.5):1，例如可以为1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1等。
[0012]本专利技术中，所述有机土与聚异丁烯基表面活性剂的质量比大于3.5:1时，所述有机土分散性差，低温条件下，所述油包水钻井液乳液粘度低；小于1:1时，体系网架结构弱，容易引起固相颗粒沉降，并且所述有机土与聚异丁烯基表面活性剂的质量比不在特定范围内，会导致破乳。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案，以重量份计，所述油包水钻井液乳液包括70～80份有机相、2～4份有机土、0.25～3份聚异丁烯基表面活性剂和15～25份水相。
[0014]优选地，所述油包水钻井液乳液包括70～80份有机相，例如可以为70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份等。
[0015]优选地，所述油包水钻井液乳液包括2～4份有机土，例如可以为2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4份等。
[0016]优选地，所述油包水钻井液乳液包括0.25～3份聚异丁烯基表面活性剂，例如可以为0.25份、0.5份、0.75份、1份、1.25份、1.5份、1.75份、2份、2.25份、2.5份、2.75份、3份等。
[0017]本专利技术中，所述聚异丁烯基表面活性剂的重量份数大于3份时，会导致所述油包水钻井液乳液破乳。
[0018]优选地，所述油包水钻井液乳液包括15～25份水相，例如可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份等。
[0019]优选地，所述聚异丁烯基表面活性剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺或聚异丁烯琥珀酰亚胺中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]优选地，所述有机相包括气制油、石蜡油、柴油或白油中的任意一种或至少两种的组合。
[0021]优选地，所述有机土包括有机改性膨润土、有机改性凹凸棒土、有机改性海泡石或有机改性锂土中的任意一种或至少两种的组合。
[0022]优选地，以所述有机相、有机土和聚异丁烯基表面活性剂的质量之和为100％计，所述有机土的质量为2～4％，例如可以为2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％等。
[0023]优选地，所述水相包括水或氯化钙水溶液。
[0024]优选地，所述氯化钙水溶液中氯化钙的质量百分含量为15～25％，例如可以为15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％等。
[0025]优选地，所述有机相与水相的体积比为(1.5～9):1，例如可以为1.5:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1等。
[0026]本专利技术中，所述有机相与水相的体积比小于1.5时，水相过多，会从油包水转变为
水包油，影响应用；大于9时，有机相过多，会显著增加成本，并降低沉降稳定性和粘度。
[0027]优选地，所述油包水钻井液乳液的粒径为10～25μm，例如可以为10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、22μm、24μm、25μm等。
[0028]第二方面，本专利技术提供一种根据第一方面所述的油包水钻井液乳液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0029]将有机相、有机土、聚异丁烯基表面活性剂与水相混合，得到所述油包水钻井液乳液。
[0030]优选地，所述混合后还包括搅拌的步骤。
[0031]优选地，所述搅拌的时间为0.5～3h，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油包水钻井液乳液，其特征在于，所述油包水钻井液乳液包括有机相、水相、分散在有机相中的有机土和分散在有机相与水相界面处的聚异丁烯基表面活性剂；所述有机土与聚异丁烯基表面活性剂的质量比为(1～3.5):1。2.根据权利要求1所述的油包水钻井液乳液，其特征在于，以重量份计，所述油包水钻井液乳液包括70～80份有机相、2～4份有机土、0.25～3份聚异丁烯基表面活性剂和15～25份水相。3.根据权利要求1或2所述的油包水钻井液乳液，其特征在于，所述聚异丁烯基表面活性剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺或聚异丁烯琥珀酰亚胺中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1～3任一项所述的油包水钻井液乳液，其特征在于，所述有机相包括气制油、石蜡油、柴油或白油中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机土包括有机改性膨润土、有机改性凹凸棒土、有机改性海泡石或有机改性锂土中的任意一种或至少两种的组合；优选地，以所述有机相、有机土和聚异丁烯基表面活性剂的质量之和为100％计，所述有机土的质量为2～4％。5.根据权利要求1～4任一项所述的油包水钻井液乳液，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟国，陈彬，张向涛，韦红术，饶志华，王彪，李超，
申请(专利权)人：中海石油深海开发有限公司，
类型：发明
国别省市：