专利名称：一种低温微泡钻井液流型调节剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低温微泡(直径60-70um)钻井液流型调节剂及其应用，特别是指一种适用于小于等于120°C的温度环境中的低温微泡钻井液流型调节剂。
背景技术：
钻井液是用于钻井过程中平衡地层压力、保证安全顺利钻进的必备材料之一。钻井过程中，井漏是地层压力小于液柱压力时钻井液大量漏入地层的现象。井漏会引起井下事故或复杂情况，导致施工时间延长，作业成本增加，甚至所钻井报废，进而造成严重资源浪费和巨大经济损失。2003年，全球仅堵漏费用约为8亿美元，且不包括由井漏造成井下事故后处理事故的投入。因此，要提高经济效益，必须从根本上控制钻井液漏失。然而，人类目前尚无法准确探知地层漏失通道具体存在位置及大小，只能努力研发能够预防漏失和漏失后高效封堵地层的封堵材料。为了防止钻井液漏入地层，或者漏失发生后能迅速成功封堵漏失通道，尽快恢复钻进，作业者使用了几乎所有的材料，包括橡胶、水泥、纤维、塑料、聚合物、无机胶凝、油溶性树脂、浙青、黏稠树脂、酸溶性堵漏材料、微化粉纤维等。但这些材料中，有的材料大小和形状与地层漏失通道大小和形状不匹配，控制漏失效果不理想；有的材料在高温作用下强度低、承压能力差；有的材料无法在钻井正常作业的同时，防止漏失和遇到漏失层后自行堵漏。为改善封堵效果，研究人员从刚性材料入手，研究了材料大小与漏失通道大小的匹配问题，先后提出了 1/3架桥规则、2/3架桥规则、孔喉网络模型、理想充填理论、D9tl充填规则、屏蔽暂堵分形理论，以及固相颗粒多组分滤失模型等，以期能计算出大小合适的封堵材料，全面封堵地层漏失通道。然而，由于地下储层孔隙大小、分布很不均勻，无法利用理论计算的材料大小封堵地层。同时，地下漏失通道的形状很不规则，用形状较规则的材料封堵形状不规则的漏失通道，效果肯定不尽人意。因此，上述研究理论有的仅在一定程度上解决了漏失问题，有的仅仅停留在理论层次上。在封堵效果不理想的情况下，低密度工作液被用于钻井作业。微泡工作液能解决堵漏材料与漏失通道大小和形状的匹配问题。微泡工作液配制维护简单，在性能上，微泡工作液除具备现有的常用水基工作液的特点外，还具备防漏堵漏的优点，能够在钻井过程中防漏堵漏及保护储层，且更具备密度在一定范围内可调的特点。该发明的分子能够在微泡钻井液体相中形成网状结构，阻止微泡在体相中向上运移，使微泡固定在体系中，防止微泡大量上浮出现的气液分离现象。普通用于稳定气泡的钻井液用处理剂主要为增粘剂。普通增粘剂仅能够增加体系塑性粘度，而增加体系动切力能力弱，稳定体系中气泡的关键参数为动切力。该发明能够有效提高体系切力，稳定体系中的微泡。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温微泡钻井液流型调节剂及其在用于制备低温微泡钻井液中的应用，以使微泡稳定存在于体系中，防止微泡钻井液体系分层等不稳定情况发生，同时起到调节微泡钻井液流型的作用。本发明所述的一种低温微泡钻井液流型调节剂，由黄原胶与无机硼交联剂配制而成；黄原胶与无机硼交联剂在配制时的质量比为1 2 1。本发明中所述黄原胶与无机硼交联剂均可商购获得，可选用普通工业产品。本发明的低温微泡钻井液流型调节剂，其水溶物含量> 90%，水分含量< 15%， 且该流型调节剂配制成0. 5%水溶液后的PH值为5. 0 7. 0，表观粘度15 25mPa · s，微泡稳定时间> 24h。本发明的低温微泡钻井液流型调节剂是针对低温微泡钻井液体系特点而专门设计，主要用于稳定微泡钻井液体系中的微泡，具有调节微泡钻井液流型作用。本发明的流型调节剂与现有技术中其它具有类似作用的处理剂相比，能够有效稳定微泡钻井液中微泡， 防止微泡上浮出现的气液分层、体系不稳情况发生。本发明的流型调节剂与一般钻井液用处理剂配伍性良好，且该流型调节剂无毒、无害，为环境可接受型处理剂。本发明还提供了所述低温微泡钻井液流型调节剂在用于制备微泡钻井液中的应用。具体地，以微泡钻井液中每百克的水基计，所述低温微泡钻井液流型调节剂的用量为 0. 1 0. 4克，具有用量少、稳泡作用强的优点。本发明还提供了一种微泡钻井液，其中包括本发明所述的微泡工作液流型调节齐U。具体地，以微泡钻井液中每百克的水基计，其中包括所述微泡工作液流型调节剂ο. ι 0. 4克，即0. 1 0. 4g流型调节剂/IOOg水。发明效果本发明是关于一种低温微泡钻井液流型调节剂，该低温微泡钻井液流型调节剂由黄原胶与无机硼交联剂配制而成。本发明所提供的微泡钻井液流型调节剂，主要用于稳定微泡钻井液体系中的微泡，具有调节微泡钻井液流型作用，且该流型调节剂与一般钻井液用处理剂配伍性良好，适用于小于等于120°C的温度环境，是一种低温微泡钻井液流型调节剂。
具体实施例方式实施例1本实施例的低温微泡钻井液流型调节剂的配制方法如下(1)将黄原胶与无机硼交联剂烘焙干燥；( 在容器中将干燥后黄原胶与无机硼交联剂两种物质按质量比1 1充分混合即可。对本实施例的低温微泡钻井液流型调节剂的性能进行测试，具体按如下步骤进行IpH 值称取2. Og试样，放入容积300mL烧杯中，加蒸馏水200mL，搅拌30min至充分溶解， 用洁净玻璃棒滴溶液于PH试纸上，对照标准色阶读数。2水分含量测定
2. 1称取5. OOg试样(精确至0. Olg)，置于已称量过质量的称量瓶中，在烘干箱内于(105 士 3)°C烘干池，置于干燥器内冷却至室温，称量(精确至O.Olg)。2. 2水分含量按式(I)计算
权利要求
1.一种低温微泡钻井液流型调节剂，低温为小于等于120°C，微泡直径为直径 60-70um ；其特征在于由黄原胶和无机硼交联剂配制而成；黄原胶与无机硼交联剂的质量比为1 2 1 ；该流型调节剂水溶物含量> 90 %，水分含量< 15 %，流型调节剂配制成0. 5 %水溶液后的PH值为5. 0 7. 0，表观粘度15 25mPa · s，微泡稳定时间彡24h0
2.—种权利要求1所述的低温微泡钻井液流型调节剂的应用，其特征在于用作小于等于120°C的温度环境中的低温微泡工作液流型调节剂，以微泡钻井液中每百克的水基计， 其低温微泡钻井液流型调节剂用量为0. 1 0. 4克。
全文摘要
本发明涉及一种低温微泡钻井液流型调节剂及其应用；该流型调节剂由黄原胶和无机硼交联剂配制而成；黄原胶与无机硼交联剂的质量比为1∶1～2∶1；该流型调节剂水溶物含量≥90％，水分含量≤15％，流型调节剂配制成0.5％水溶液后的pH值为5.0～7.0，表观粘度15～25mPa·s，微泡稳定时间≥24h；用作微泡钻井液流型调节剂，以微泡钻井液中每百克的水基计，其低温微泡钻井液流型调节剂用量为0.1～0.4克；与一般钻井液用处理剂配伍性良好，适用于小于等于120℃的温度环境，是一种低温微泡钻井液流型调节剂。
文档编号C09K8/03GK102485826SQ201010580349
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者夏焱, 庄晓谦, 李景翠, 班凡生, 申瑞臣, 袁光杰, 郑力会 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院