一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂。该发泡剂由15%～30%阴离子发泡剂主剂、10%～30%助发泡剂、2%～5%的性能促进剂、水组成。所述的阴离子发泡剂主剂为烷基（苯）磺酸盐、烷基硫酸盐及烷基聚氧乙烯醚磺酸盐之一；所述助发泡剂选自含多胺基的有机胺及低聚合度聚胺类化合物、烷基聚氧乙烯醚及山梨醇酯类表面活性剂之一或其混合物；所述性能促进剂选自烷基糖苷、环氧类低分子聚合物、有机醇类、脂肪酸单乙醇酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺之一或其混合物。本发明所提供的发泡剂应用于泥页岩地层时，在保证良好的起泡性同时，提供了极其优良的抑制性。
【专利说明】一种泥页岩地层泡沬钻井用强抑制性发泡剂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钻井用化学助剂，具体涉及一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡 剂。
【背景技术】
[0002] 空气泡沫钻井是欠平衡钻井的主要方式之一，泡沫流体较常规泥浆钻井液密度 低，井底压持效应小，不仅能够有效控制钻井液循环漏失、提高机械钻速，而且能够减轻储 层伤害，保护低压油气藏。与纯气体钻井相比，泡沫流体粘度和切力高，悬浮和携岩能力强， 能够有效解决气体钻井钻遇地层出水时无法顺利施工的技术难题，是漏失量较大的裂缝储 层、压力衰竭地层和低压低渗地层等油气藏勘探开发较为理想的钻井技术之一。但是，由于 泡沫钻井过程中泡沫流体所形成的液柱压力不能平衡地层的坍塌压力，而空气泡沫流体又 不能在井壁形成泥饼，在遇水膨胀、遇水坍塌等水敏性泥页岩地层钻进时极易造成井壁失 稳，引起卡钻等复杂事故，导致钻井工程的失败，因此，对泥页岩地层采用强抑制性的泡沫 钻井液体系尤为关键。中国专利CN100535075C公开了一种强抑制性可循环微泡沫钻井液 或完井液，其配方为膨润土 +抗盐粘土 +纯碱+复合抑制剂SD-YZ+低密度提粘剂SD-LVC+ 低密度提粘降滤失剂SD-LAC+低密度流型调节剂SD-LRC+低密度调节剂组成SD-LDC，其中 SD-YZ、SD-LVC、SD-LAC、SD-LRC、SD-LDC均由多种化学剂复合而成，体系极其复杂，对现场 应用工艺控制提出了严格的要求，泥浆维护不易。中国专利CN101798499B公开了一种钻 井用强抑制性防塌泡沫液，其配方为〇. 1份稳泡剂（〇. 〇5g高粘羧甲基纤维素+0. 05g黄原 胶）+〇. 4份发泡剂（0. 15份十二烷基硫酸钠K-12 + 0. 15份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES + 0. 05份聚乙二醇辛基苯基醚0P-10 +0. 05份商品发泡剂SW-1 )+2. 6份防塌剂（0. 3份次 生有机阳离子形成剂CSJ-1 + 0.3份泥页岩抑制剂阳离子I + 2份氯化钾)+3份降滤失剂 (2份羧甲基淀粉+ 1份碳酸钙)，但该体系存在耐温性能一般，超高分子量聚合物用量较多 而导致的泡沫液配制、溶解缓慢、降低了施工效率的问题，同时，该体系化学剂用量大，成本 较闻。
【发明内容】
[0003] 为克服目前技术存在的不足，本发明的目的为应对泥页岩地层泡沫钻进中存在的 井壁失稳问题，提供一种强抑制性、组成简单的发泡剂。
[0004] 本发明所采用的技术方案为：泡沫剂的原料包括阴离子发泡剂主剂、助发泡剂、性 能促进剂以及水，按如下组分配制而成： 阴离子发泡剂主剂 15%?30% 助发泡剂 10%?30% 性能促进剂 2%?5% 水 50%?73% 其中阴离子发泡剂主剂是发泡性能强的表面活性剂，在体系中主要起发泡作用，选自 烷基(苯）磺酸盐、烷基硫酸盐及烷基聚氧乙烯醚磺酸盐中的一种或其组合物，最佳为十二 烷基苯磺酸钠或十二烷基聚氧乙烯醚磺酸钠。
[0005] 助发泡剂起到提高体系起泡能力的作用，选自含多胺基的有机胺及低聚合度 聚胺类化合物、烷基聚氧乙烯醚及山梨醇酯类表面活性剂中的一种或其组合物。其中 多胺基有机胺为烷基二胺、环烷基二胺、乙烯基多胺，低聚合度聚胺类化合物为通式为
【权利要求】
1. 一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂，其特征在于该泡沫剂的原料包括阴离 子发泡剂主剂、助发泡剂、性能促进剂以及水，按如下组分配制而成： 阴离子发泡剂主剂 15%?30% 助发泡剂 10%?30% 性能促进剂 2%?5% 水 50% ?73%。
2. 根据权利要求1所述的一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂，其特征在于， 所述的阴离子发泡剂主剂选自烷基(苯）磺酸盐、烷基硫酸盐及烷基聚氧乙烯醚磺酸盐中的 一种或其组合物。
3. 根据权利要求1所述的一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂，其特征在于， 所述助发泡剂选自含多胺基的有机胺及低聚合度聚胺类化合物、烷基聚氧乙烯醚及山梨醇 酯类表面活性剂中的一种或其组合物。
4. 根据权利要求1所述的一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂，其特征在于， 所述性能促进剂选自烷基糖苷、环氧类低分子聚合物、C数为5-20的有机醇类、脂肪酸单乙 醇酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或其组合物。
5. 根据权利要求2所述的一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂，其特征在于阴 尚子发泡剂主剂选自十-烧基苯横酸纳、十-烧基硫酸纳及十-烧基聚氧乙稀酿横酸纳中 的一种或其组合物。
6. 根据权利要求3所述的一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂，其特征在于所 述助发泡剂选自含多胺基的有机胺及低聚合度聚胺类化合物、烷基聚氧乙烯醚中的一种或 其组合物。
7. 根据权利要求4所述的一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂，其特征在于所 述性能促进剂选自甲基葡萄糖苷、C数为8-16的有机伯醇、椰油酸单乙醇酰胺中的一种或 其组合物。
8. 根据权利要求6所述的一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制 性发泡剂，其特征在于所述含多胺基的有机胺及低聚合度聚胺类 化合物选自烷基二胺、环烷基二胺、乙烯基多胺及分子结构通式为
的聚氧烷基多胺化合物，其中RpR2是独立选择的总碳数为2-4的直 链或包含支链的亚烷基基团、R3、R4为氢或碳原子为1-4的烷基，m的范围为2-30 ;所述烷 基聚氧乙烯醚为烷基链碳数为12-16、环氧重复单元数为5-12的表面活性剂。
9. 根据权利要求6所述的一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂，其特征在于所 述含多胺基的有机胺及低聚合度聚胺类化合物选自四亚乙基五胺或m=8的聚氧乙烯醚二
;所述烷基聚氧乙烯醚为月桂醇聚氧乙烯醚。
【文档编号】C09K8/035GK104449597SQ201310424144
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】朱魁, 袁俊秀, 金钢, 曾志强 申请人:中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院