气制油泡沫钻井液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种气制油泡沫钻井液，该泡沫钻井液含有以下组分：60

【技术实现步骤摘要】
气制油泡沫钻井液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及石油钻探钻井液
，具体涉及一种在低压复杂地层钻井施工中用的气制油泡沫钻井液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前低压储层钻探所使用的低密度钻井流体，一般是气体钻井流体和水基泡沫钻井流体。但是气体钻井流体遇到地层出水时难以继续钻进，在转换成水基泡沫钻井流体过程中易造成井壁坍塌。在水敏性地层使用水基泡沫钻井流体，易造成泥页岩水化膨胀。
[0003]为此，国内外开展了油基泡沫钻井流体技术研究，区别于水基泡沫钻井液，油基泡沫钻井液选择油相作为基液，密度低，更有利于在井下受压条件下保持低密度，克服了水基泡沫钻井液的缺点，能有效解决低压低渗透地层的钻井漏失和油气层保护问题。
[0004]但是油基泡沫钻井液仍然存在泡沫半衰期短，稳定性能差的问题。CN102559157 A提出了一种环保型抗高温合成基泡沫钻井液及其制备方法，以阿尔法-烯烃、液体石蜡、合成酯、白油、植物油等为基液制备得到的泡沫钻井液的泡沫半衰期可达15min以上，密度范围在0.1-0.4g/cm3之间。
[0005]CN103540299 A提出了一种用于低压水敏地层油基泡沫钻井液，利用白油、有机土、乙丙橡胶、油酸钙、失水酸梨醇脂肪酸乳、氟碳丙烯酸脂和饱和氯化钙盐水配置得到的钻井液的泡沫半衰期是33min，密度为0.692g/cm3。对低压水敏地层而言，该泡沫钻井液的泡沫稳定性差，难以满足钻井工艺要求。但是半衰期更长的低密度油基钻井液尚未发现。
[0006]因此，亟待提供一种泡沫半衰期更长，稳定性能更好的低密度油基泡沫钻井液。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术中存在的油基泡沫钻井液的泡沫半衰期短，气泡稳定性能差的问题，提供一种气制油泡沫钻井液及其制备方法和应用。本专利技术所提供的气制油泡沫钻井液能产生稳定的泡沫，泡沫半衰期长，可以降低钻井液的密度，减少漏失，保证低压易漏地层安全高效施工。
[0008]为实现上述目的，改善泡沫钻井液的发泡性能，本专利技术第一方面提供了一种气制油泡沫钻井液，其中，所述泡沫钻井液含有以下组分：60-90重量份气制油、2-5重量份乳化剂、10-35重量份盐水、1-4重量份有机土、1-4重量份降滤失剂、1-2.5重量份发泡剂。
[0009]本专利技术第二方面提供了一种制备气制油泡沫钻井液的方法，所述方法包括：先将气制油与乳化剂混合，然后加入盐水、有机土、降滤失剂继续混合，最后加入发泡剂。
[0010]本专利技术第三方面提供了一种气制油发泡钻井液在钻井中的应用。
[0011]通过上述技术方案，本专利技术提供的气制油泡沫钻井液能够获得以下效果：
[0012](1)本专利技术中所提供的气制油发泡钻井液的泡沫稳定性好，半衰期大于2h，能抗150℃高温；
[0013](2)本专利技术中所提供的气制油发泡钻井液采用芳香烃含量低，容易生物降解的气
制油作基液，绿色环保，污染小；
[0014](3)本专利技术中所提供的气制油发泡钻井液采用含氟烷基醇酰胺类表面活性剂作发泡剂，疏油基采用氟碳链，氟原子和碳原子的键合能力强，能有效降低气制油的表面张力，形成相对稳定的泡沫，因此形成的泡沫具有较强的抗高温稳定性；
[0015](4)本专利技术中所提供的气制油发泡钻井液具有良好的流变性和较低的滤失量，密度范围在0.4-0.6g/cm3之间，可以解决强水敏低压易漏地层的漏失问题，能够有效地抑制泥页岩地层分散，最大程度地保护油层免受损害，减少井漏发生，提高低压油层的开采效率；
[0016](5)本专利技术中所提供的气制油发泡钻井液的制备方法，操作简单，能够很好的实现工业化生产。
具体实施方式
[0017]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0018]本专利技术第一方面公开了一种气制油泡沫钻井液，所述泡沫钻井液含有以下组分：60-90重量份气制油、2-5重量份乳化剂、10-35重量份盐水、1-4重量份有机土、1-4重量份降滤失剂和1-2.5重量份发泡剂；
[0019]其中，所述降滤失剂选自油溶性树脂、腐殖酸类化合物和羧甲基纤维素中的至少一种，所述发泡剂选自两性离子型含氟表面活性剂和/或非离子型含氟表面活性剂。
[0020]在一个优选的实施方式中，所述泡沫钻井液含有以下组分：80-90重量份气制油、2-4重量份乳化剂、10-20重量份盐水、1-3重量份有机土、2-3重量份降滤失剂和1-2重量份发泡剂。
[0021]其中，所述气制油为天然气制油GTL，指的是以天然气为原料，经催化反应制成的液体燃料。气制油产品按照碳数可以分为C
5-C9的石脑油，C
10-C
16
的煤油馏分，C
17-C
22
的柴油馏分和C
23
以上的石蜡馏分。在本专利技术中，气制油优选为由天然气经催化反应制得的C
5-C9的石脑油和/或C
10-C
16
的煤油馏分。
[0022]其中，天然气制油按照是否采用合成气工艺分为两大类，即直接由天然气合成液体燃料的直接转化工艺和由天然气先制合成气再由合成气合成液体燃料的间接转化工艺。本专利技术中所述气制油的生产工艺，优选为间接转化工艺，也即通过费托法合成液体燃料的生产工艺。
[0023]为了在降低钻井液密度的同时提高所制备气制油泡沫钻井液的发泡稳定性和抗温性，在进一步优选的实施方式中，所述气制油为由天然气经催化反应制得的C
5-C9的石脑油和C
10-C
16
的煤油馏分的混合液；其中，C
5-C9的石脑油和C
10-C
16
的煤油馏分的体积比为90:10—50:50，也即C
5-C9的石脑油和C
10-C
16
的煤油馏分的体积比为1-9：1，优选为3-7：1。
[0024]跟白油和柴油相比，本专利技术中的基液选择碳数更少的气制油，使得制备得到的泡沫钻井液的密度更小，泡沫半衰期更长，能更好改善钻井液的发泡性能，解决强水敏低压易漏地层的漏失问题。
[0025]在一个优选的实施方式中，所述降滤失剂为油溶性树脂；其中，所述油溶性树脂选自酚醛树脂和/或萜烯树脂，进一步优选为酚醛树脂，更优选为磺化酚醛树脂。
[0026]其中，在本专利技术中，利用油溶性树脂高温软化可封堵地层，减少钻井液滤失量。同时油溶性树脂也可以作为酸化用暂堵剂，保护储层。酚醛树脂是以酚类化合物、醛类化合物作原料，在催化剂作用下缩聚而成的高分子化合物。在本专利技术中，所述酚醛树脂优选为磺化酚醛树脂，例如磺化酚醛树脂SMP-I、磺化酚醛树脂SMP-II本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气制油泡沫钻井液，其特征在于，所述泡沫钻井液含有以下组分：60-90重量份气制油、2-5重量份乳化剂、10-35重量份盐水、1-4重量份有机土、1-4重量份降滤失剂、1-2.5重量份发泡剂；其中，所述降滤失剂选自油溶性树脂、腐殖酸类化合物和羧甲基纤维素中的至少一种；所述发泡剂选自两性离子型含氟表面活性剂和/或非离子型含氟表面活性剂。2.根据权利要求1所述的泡沫钻井液，其中，所述气制油为由天然气经催化反应制得的C
5-C9的石脑油和/或C
10-C
16
的煤油馏分；优选为由天然气经催化反应制得的C
5-C9的石脑油和C
10-C
16
的煤油馏分的混合液。3.根据权利要求1或2所述的泡沫钻井液，其中，所述降滤失剂为油溶性树脂；其中，所述油溶性树脂选自酚醛树脂和/或萜烯树脂，优选为酚醛树脂。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的泡沫钻井液，其中，所述发泡剂为非离子型含氟表面活性剂；优选地，所述非离子型含氟表面活性剂选自含氟辛基磺酰氟类表面活性剂、含氟脂肪族类表面活性剂、含氟烷基磺酸盐类表面活性剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥洪彪，缪永飞，贾汇源，
申请(专利权)人：东营麦克卓尔石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：