一种无固相低摩阻泡沫钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无固相低摩阻泡沫钻井液，包括水

【技术实现步骤摘要】
一种无固相低摩阻泡沫钻井液及其制备方法


[0001]本专利技术提供了一种无固相低摩阻泡沫钻井液及其制备方法和应用，涉及钻井液

。

技术介绍

[0002]泡沫钻井液是一种以泡沫作为钻井流体的欠平衡钻井技术，适用于目前大量存在的低压
、
低渗油气藏
、
压力枯竭地层勘探开发
。
泡沫钻井液具有显著提高机械钻速
、
有效减缓或消除钻井液滤液向储层滤失
、
对地层污染小
、
携岩能力强等的特点，在钻井过程中，形成的泡沫半衰期越长，在井底循环次数越多，越有利于节约配制成本
、
减少井底事故发生
。
[0003]现有泡沫钻井液技术
CN201210310014.4、CN201410448547.8
以及
CN201610821642.7
等报道了泡沫钻井液的配制及其使用，在公开的文献中，起泡剂均为磺酸盐
、
羧酸盐
、
硫酸盐
、
烷基溴化铵
、
甜菜碱等常规表面活性剂，常用泡沫钻井液是对上述现有起泡剂进行优选，并与其它处理剂复配而研制成的
。
目前泡沫钻井液存在着起泡剂加量大
、
成本高
、
泡沫稳定性差
、
半衰期短等缺陷，制约着推广应用
。
[0004]采用泡沫钻井液钻进时钻速高，井筒内存在较多钻屑，增大了钻杆与井壁
、
钻杆与套管间的摩擦系数，存在钻具侵蚀严重
、
钻具疲劳等风险
。
在常规钻井中通常加入原油
、
润滑剂等提高钻井液润滑性，但对于泡沫钻井液而言，原油
、
常规润滑剂一般具有消泡作用，极大降低了泡沫的稳定性，因此有必要研制一种具有降低摩擦阻力的泡沫钻井液，以更好的满足现场对泡沫钻井液性能的要求
。
[0005]专利
CN201610821642.7
公开了一种泡沫钻井液，包括第一发泡剂
(
烷基硫酸盐
、
烷基甜菜碱和羧酸盐
)、
第二发泡剂
(
烷基磺酸盐
、
烷基溴化铵
)、
无机纤维和水，第一发泡剂的质量百分比为2％～4％，第二发泡剂的质量百分比为1％～2％，且第一发泡剂用量为第二发泡剂用量两倍，无机纤维的质量百分比为1％～3％，余量为水
。
该泡沫钻井液第一起泡剂和第二起泡剂为常规的起泡材料，2种起泡剂累计达3％～6％，用量较高，成本高
。
[0006]专利
CN201210310014.4
公开了一种泡沫钻井液，包括发泡剂为
0.5
％～
2.0
％
、
稳泡剂为
0.2
％～
0.5
％
、
泥页岩抑制剂为2％～
10
％
、
泥页岩稳定剂为
0.2
％～
1.0
％，余量为水；且泡沫钻井液的
pH
值为8～
10。
该泡沫钻井液起泡剂为十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠
、
十二烷基二甲基甜菜碱或十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种，常温下半衰期最高达
26.9min
，经
130℃
热滚
16h
后，半衰期最高仅为
8.3min
，高温老化后，半衰期衰减快，且非常低
。
[0007]专利
CN201310078767.1
公开了一种高含油微泡沫钻井液，各组分含量按重量份为：水
100
；膨润土
2.5
‑3；碳酸钠
0.1
‑
0.15
；
pH
值调节剂
0.1
‑
0.15
；抑制防塌剂
0.2
‑
0.25
；降滤失剂
0.4
‑
0.5
；防塌剂
1.5
‑2；抗高温降滤失剂
0.8
‑
1.0
；流型调节剂
0.1
‑
0.15
；油
47
‑
113
；油水兼容型发泡剂
DRfoam
‑Ⅱ3‑4，该微泡沫钻井液通过加入为轻质原油，以提高钻井液润滑性，但发泡体积较小
。
[0008]综上，现有技术缺少一种既能够提高钻井液润滑性又能具有良好发泡性的泡沫钻
井液
。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种无固相低摩阻泡沫钻井液，引入了二烷基二硫代磷酸锌作为起泡剂，具有泡沫稳定性强
、
抗高温能力强
、
润滑性好的特点
。
本专利技术还提供一种无固相低摩阻泡沫钻井液的制备方法
。
[0010]本专利技术第一方面提供了一种无固相低摩阻泡沫钻井液，包括水
、
起泡剂
、
增黏剂
、
润滑剂
、
降滤失剂和稳泡剂；
[0011]所述起泡剂为二烷基二硫代磷酸锌，其分子式如式
(1)
所示：
[0012][0013]其中，
R1和
R2相同或不同，分别选自
C1
‑
C8
的烷基中的至少一种
。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，
R1和
R2分别选自甲基
、
乙基
、
丙基
、
丁基
、
戊基
、
己基
、
庚基
、
辛基中的至少一种
。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述起泡剂为丁基辛基二硫代磷酸锌
、
二辛基二硫代磷酸锌
、
丁基己基二硫代磷酸锌
、
异丙基异辛基二硫代磷酸锌
、
二仲戊烷基二硫代磷酸锌中的至少一种
。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，以水的重量计，包括以下组分：
[0017]0.2wt
％
‑
0.5wt
％起泡剂，
0.5wt
％
‑
1.0wt
％增黏剂，
1.0wt
％
‑
3.0wt
％润滑剂，
0.2wt
％
‑
0.5wt
％稳泡剂，
1.5wt
％<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无固相低摩阻泡沫钻井液，包括水
、
起泡剂
、
增黏剂
、
润滑剂
、
降滤失剂和稳泡剂；所述起泡剂为二烷基二硫代磷酸锌，其分子式如式
(1)
所示：其中，
R1和
R2相同或不同，分别选自
C1
‑
C8
的烷基中的至少一种
。2.
根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，
R1和
R2分别选自甲基
、
乙基
、
丙基
、
丁基
、
戊基
、
己基
、
庚基
、
辛基中的至少一种；优选地，所述起泡剂为丁基辛基二硫代磷酸锌
、
二辛基二硫代磷酸锌
、
丁基己基二硫代磷酸锌
、
异丙基异辛基二硫代磷酸锌
、
二仲戊烷基二硫代磷酸锌中的至少一种
。3.
根据权利要求1或2所述的钻井液，其特征在于，以水的重量计，包括以下组分：
0.2wt
％
‑
0.5wt
％起泡剂，
0.5wt
％
‑
1.0wt
％增黏剂，
1.0wt
％
‑
3.0wt
％润滑剂，
0.2wt
％
‑
0.5wt
％稳泡剂，
1.5wt
％
‑
3.0wt
％降滤失剂
。4.
根据权利要求1‑3中任一项所述的钻井液，其特征在于，所述增黏剂为高黏羧甲基纤维素
、
生物聚合物
、
高黏聚阴离子纤维素
、
羟乙基纤维素...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀灵，蓝强，李科，赵怀珍，向术芳，李琼，罗云凤，乔姝文，王莉萍，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井液技术服务中心，
类型：发明
国别省市：