专利名称：一种气液转换用油基井筒稳定液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及石油天然气钻井过程中气液转换使用的工作液，尤其是涉及一种气液转换用油基井筒稳定液及其制备方法。
背景技术：
当气体钻井过程中遇到不稳定地层或者出水等复杂地层(目前平均井深3000-3500m，井底温度80-100°C )，需要将循环流体(空气)转换为钻井液循环。空气钻井转换钻井液钻井过程中，由于井壁长时间处于裸露状态，钻井液替入井筒后，一是由于钻井液滤液沿硬脆性泥岩微裂缝渗入，在泥岩表面形成水化膜，水化膜的表面张力引起泥岩的裂 解导致泥页岩分散垮塌；二是泥岩由不同的粘土矿物组成的，粘土矿物的水化能力不同，遇水后不同的粘土矿物水化膨胀程度不同产生的膨胀应力导致泥岩破碎垮塌；三是由于钻井液密度高于空气密度，导致钻井液循环后在井壁薄弱地层发生井漏。造成上述复杂情况以后，工程上处理事故的时间较长、成本较高。目前，国内外处理这种由于气液转换过程中产生的井壁失稳或者漏失而发生的复杂情况，主要采用“两步法”进行预防与处理。首先，是采用以下几种方式进行预防(I)使用水基润湿反转剂前置液，即通过化学作用使岩石表面由亲水性改变为疏水性，减缓钻井液滤液进入地层；(2)使用强抑制强封堵水基钻井液，通过化学作用抑制粘土分散，通过物理作用对地层进行封堵稳定井壁；(3)使用非渗透或者成膜水基钻井液，通过化学作用，在岩石表面形成一层膜，减少钻井液滤液进入地层。然后，采用防漏堵漏钻井液对漏失地层进行堵漏，解决漏失的问题。上述过程中，主要存在以下几个问题(1)不论是水基润湿反转剂还是强抑制强封堵钻井液本身都是以水作为分散剂，不可避免的会向地层渗透，从而引起地层泥岩水化膨胀、分散。(2)两步法操作过程繁琐，费时费力，往往是出现问题以后再去补救。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的诸多问题，提供一种气液转换用油基井筒稳定液，本发明的另一个目的是提供上述稳定液的制备方法，通过上述稳定液以及其制备方法，采用化学和物理手段相结合的方式，在防止井壁垮塌的同时提高裸眼地层承压能力，降低气液转换过程中井壁失稳和井漏发生的可能性，缩短非生产时间，提高钻井时效，节约钻井成本。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种气液转换用油基井筒稳定液，包括下列质量比的各组分
矿物油50-75份；
增粘剂3-5份；
表面活性剂5-20份；
封堵剂5-20份；暂堵剂3-20份。在上述技术方案中，所述矿物油为柴油、白油或航空煤油的一种。在上述技术方案中，所述增粘剂为有机脂或有机土的一种。在上述技术方案中，所述表面活性剂为油酸、0P-10、0P-30、SP_80、CTAC中的一种或一种以上。在上述技术方案中，所述封堵剂为石蜡、浙青或者改性浙青中的一种或一种以上。在上述技术方案中，所述暂堵剂为碳酸钙、橡胶粒、植物纤维中的一种或一种以上。一种气液转换用油基井筒稳定液的制备方法，包括下列步骤在20°C -60°c下将增粘剂均匀溶解于所需要量的矿物油中，充分搅拌1-2小时，再加入所需要量的表面活性齐U，充分搅拌1-2小时，再加入所需要量的封堵剂、暂堵剂，充分搅拌2-3小时，形成性能稳定的流体，即制得气液转换用油基井筒稳定液。从上述本发明的各项技术特征可以看出，其优点是气液转换用油基井筒稳定液为疏水性流体组成，本身不含水份；暂堵剂的添加可以有效提高井筒薄弱地层的承压能力，并且不影响自身的井壁稳定能力和流变性；产品制备工艺简单，应用范围广泛(-IO0C -120°C);在防止井壁垮塌的同时提高裸眼地层承压能力，降低气液转换过程中井壁失稳和井漏发生的可能性，缩短非生产时间，提高钻井时效，节约钻井成本。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
优选实施例本实施例中，我们采用下列质量比的各组分
矿物油50-75份；
增粘剂3-5份；
表面活性剂5-20份；
封堵剂5-20份；
暂堵剂3-20份。上述各组分通过下述方法制备在20°C _60°C下将增粘剂均匀溶解于所需要量的矿物油中，充分搅拌1-2小时，再加入所需要量的表面活性剂，充分搅拌1-2小时，再加入所需要量的封堵剂、暂堵剂，充分搅拌2-3小时，形成性能稳定的流体，即制得气液转换用油基井筒稳定液。针对上述制得的气液转换用油基井筒稳定液，我们对其滚动回收率、线性膨胀率和承压强度进行了检测，其中滚动回收率实验条件120°C老化16h，线性膨胀率实验条件120°C、3MPa 浸泡 8h。下面通过具体的组分即检测结果对本发明做进一步的说明
实施例I
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分柴油50份；有机脂3份；油酸5份；石蜡5份；碳酸钙3份。
上述各组分通过下述方法制备在20°C _60°C下将有机脂均匀溶解于所需要量的柴油中，充分搅拌1-2小时，再加入所需要量的油酸，充分搅拌1-2小时，再加入所需要量的石蜡、碳酸钙，充分搅拌2-3小时，形成性能稳定的流体，即制得气液转换用油基井筒稳定液。针对上述制得的气液转换用油基井筒稳定液，我们对其滚动回收率、线性膨胀率和承压强度进行了检测，其中滚动回收率实验条件120°C老化16h，线性膨胀率实验条件120°C、3MPa浸泡8h。检测结果为:滚动回收率(％) :92. 5，线性膨胀率(％) :8. 5，承压强度(MPa) :2. 8，而在同样的条件下，清水的检测结果为滚动回收率(％) :42，线性膨胀率(％)16。实施例2
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分白油55份；有机土 3份；0P-10 :7份；浙青10份；橡胶粒5份,其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 92. 7，线性膨胀率(％) :8. 4，承压强度(MPa) :2. 9。 实施例3
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分航空煤油58份；有机土 5份；0P-30 8份；改性浙青8份；植物纤维10份，其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 92. 9，线性膨胀率(％) :8. 5，承压强度(MPa) :3. I。实施例4
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分柴油60份；有机土 4份；SP-80 :12份；浙青10份；植物纤维8份,其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 93. 1，线性膨胀率(％) :8. 3，承压强度(MPa) :3. 2。实施例5
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分柴油61份；有机土 3份；CTAC 5份；浙青12份；植物纤维5份,其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 95. 3，线性膨胀率(％) :8. 3，承压强度(MPa) :3. I。实施例6
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分白油63份；有机脂4份；CTAC和油酸12份；石蜡和浙青13份；碳酸钙和植物纤维12份，其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 94. 3，线性膨胀率(％) :8. 2，承压强度(MPa) :5. 8。实施例7
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分白油63份；有机脂4份；CTAC和油酸和0P-10 :14份；石蜡和浙青和改性浙青15份；碳酸钙和植物纤维和橡胶粒15份，其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 94. 8，线性膨胀率(％) :8. 2，承压强度(MPa) :4. 5。实施例8
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分柴油65份；有机脂4份；油酸和0P-10和0P-30 20份；浙青和改性浙青16份；植物纤维和橡胶粒15份，其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 95. 6，线性膨胀率(％) :8. 2，承压强度(MPa) :5. 6。实施例9本实施例中，我们采用下列质量比的各组分柴油68份；有机脂4份；0P-10和0P-30和CTAC 17份；浙青20份；碳酸钙和植物纤维17份，其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 96. 8，线性膨胀率(％) :8. 3，承压强度(MPa) :5. 9。实施例10
本实施例中，我们采用下列质量比的各组分柴油72份；有机脂5份；0P-30和CTAC 20份；阳离子乳化浙青18份；碳酸钙和植物纤维20份，其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 96. 7，线性膨胀率(％) :8. 1，承压强度(MPa) :6. 8。实施例11 本实施例中，我们采用下列质量比的各组分柴油75份；有机脂5份；0P-30和CTAC 20份；阳离子乳化浙青18份；碳酸钙和植物纤维17份，其余同实施例I。检测结果为滚动回收率(％) 97. 4，线性膨胀率(％) :8. 1，承压强度(MPa) :7. 5。本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
权利要求
1.一种气液转换用油基井筒稳定液，其特征在于包括下列质量比的各组分 矿物油50-75份； 增粘剂3-5份； 表面活性剂5-20份； 封堵剂5-20份； 暂堵剂3-20份。
2.根据权利要求I所述的ー种气液转换用油基井筒稳定液，其特征在于所述矿物油为柴油、白油或航空煤油的ー种。
3.根据权利要求I所述的ー种气液转换用油基井筒稳定液，其特征在于所述增粘剂为有机脂或有机土的一种。
4.根据权利要求I所述的ー种气液转换用油基井筒稳定液，其特征在于所述表面活性剂为油酸、OP-10、0P-30、SP-80、CTAC中的ー种或ー种以上。
5.根据权利要求I所述的ー种气液转换用油基井筒稳定液，其特征在于所述封堵剂为石蜡、浙青或者改性浙青中的ー种或ー种以上。
6.根据权利要求I所述的ー种气液转换用油基井筒稳定液，其特征在于所述暂堵剂为碳酸钙、橡胶粒、植物纤维中的ー种或ー种以上。
7.上述一种气液转换用油基井筒稳定液的制备方法，其特征在于包括下列步骤在.20 0C _60°C下将增粘剂均匀溶解于所需要量的矿物油中，充分搅拌1-2小时，再加入所需要量的表面活性剤，充分搅拌1-2小时，再加入所需要量的封堵剂、暂堵剂，充分搅拌2-3小时，形成性能稳定的流体，即制得气液转换用油基井筒稳定液。
全文摘要
本发明为一种气液转换用油基井筒稳定液及其制备方法，涉及石油天然气钻井过程中气液转换使用的工作液。在20℃-60℃下将3-5份增粘剂均匀溶解于50-75份矿物油中，充分搅拌1-2小时，再加入5-20份表面活性剂，充分搅拌1-2小时，再加入5-20份封堵剂、3-20份暂堵剂，充分搅拌2-3小时，形成性能稳定的流体，即制得气液转换用油基井筒稳定液。本发明采用化学和物理手段相结合的方式，在防止井壁垮塌的同时提高裸眼地层承压能力，降低气液转换过程中井壁失稳和井漏发生的可能性，缩短非生产时间，提高钻井时效，节约钻井成本。
文档编号C09K8/502GK102851014SQ20121036797
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者张军, 彭商平, 于志纲, 谢永斌, 杨飞, 彭波, 李斌 申请人:四川仁智油田技术服务股份有限公司