一种抗高温微泡沫钻井液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种抗高温微泡沫钻井液，属于石油钻井液【技术领域】。该钻井液包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土10-15份、α-烯基磺酸钠4-6份、纳米二氧化钛0.5-2份、茶皂素1-3份、纳米二硫化钼0.2-0.5份、纳米二氧化锆0.4-0.7份、降滤失剂3-5份、泥页岩抑制剂1-2份、水100-130份。本发明抗高温微泡沫钻井液具有良好的泡沫性能，其抗温、抗污染能力强；同时，具有较强的泥页岩抑制能力，能显著降低泥页岩水化的能力，维持钻进过程中泥页岩地层的稳定，减少井下复杂情况的发生。另外，本发明钻井液在钻进时与地层压力相适应相平衡，并且流变性好，满足岩屑携带要求，适用于低压底层钻进。
【专利说明】一种丨几局温微泡沫钻井液
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油钻井液【技术领域】，具体涉及一种抗高温微泡沫钻井液。
【背景技术】
[0002] 钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液，又称钻孔 冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气 等。
[0003] 在开采不同地质条件下的石油与天然气时，钻井液体系是不同的。对于低压低渗、 泥页岩含量高、地层水矿化度高的深井油气藏，最好使用油基钻井液。然而油基钻井液对环 境污染严重、易着火、成本高。常规的水基钻井液密度不易控制在l.〇g/cm 3以下，易造成储 层伤害，且抑制性不强，导致井壁不稳定。当常规水基钻井液钻遇高含盐深井地层时，性能 会发生很大变化，具体表现为粘度、动切力和静切力大幅上升或下降，钻井液失去了携砂和 悬砂功能；滤失量大幅上升，井壁不稳定，储层受到钻井液滤液污染。
[0004] 目前，在低压漏失地层钻进过程中，使用传统的水基钻井液无法实现近平衡或欠 平衡钻进，且会对储层存在不同程度的伤害；采用空气钻进对储层伤害小，但实施工艺复杂 且成本较高。因此，如何克服现有技术的不足，是目前石油添加剂【技术领域】亟需解决的问 题。
【发明内容】
[0005] 本发明为了解决现有技术的不足，提供一种抗高温微泡沫钻井液，该抗高温微泡 沫钻井液具有良好的泡沫性和抗高温性，且制备方法简单，易于推广应用。
[0006] 本发明采用的技术方案如下： 一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土 10-15份、 a -烯基磺酸钠4-6份、纳米二氧化钛0. 5-2份、茶皂素1-3份、纳米二硫化钥0. 2-0. 5份、 纳米二氧化锆0. 4-0. 7份、降滤失剂3-5份、泥页岩抑制剂1-2份、水100-130份。
[0007] 进一步，优选的是所述的抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分： 改性凹凸棒土 12份、a -烯基磺酸钠5份、纳米二氧化钛1份、茶皂素2份、纳米二硫化钥 0. 3份、纳米二氧化锆0. 6份、降滤失剂4份、泥页岩抑制剂1. 8份、水120份。
[0008] 进一步，优选的是所述的抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分： 改性凹凸棒土 14份、a -烯基磺酸钠4. 6份、纳米二氧化钛1. 8份、茶皂素2. 5份、纳米二 硫化钥0. 3份、纳米二氧化锆0. 5份、降滤失剂3. 6份、泥页岩抑制剂1. 3份、水117份。
[0009] 进一步，优选的是所述的泥页岩抑制剂为聚季铵盐。
[0010] 进一步，优选的是所述的降滤失剂为磺化酚醛树脂。
[0011] 进一步，优选的是所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为 10-12%的NaOH中浸泡3h，后再将其置于浓度为13-15%的HCl的水溶液中2-3h，过滤，取滤 渣，水洗至中性并烘干，将其置于400-45(TC下高温活化3-5h，即得。
[0012] 本发明抗高温微泡沫钻井液的制备方法是采用常规物理搅拌方法将上述配方中 的各原料搅拌混合均匀，即得。
[0013] 本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1)本发明抗高温微泡沫钻井液具有良 好的泡沫性能，其抗温、抗污染能力强；（2)本发明产品具有较强的泥页岩抑制能力，能显 著降低泥页岩水化的能力，维持钻进过程中泥页岩地层的稳定，减少井下复杂情况的发生； (3)本发明钻井液在钻进时与地层压力相适应相平衡，并且流变性好，满足岩屑携带要求， 适用于低压底层钻进。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0015] 实施例1 一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土 10份、 a -烯基磺酸钠4份、纳米二氧化钛0. 5份、茶皂素1份、纳米二硫化钥0. 2份、纳米二氧化 锆〇. 4份、磺化酚醛树脂3份、聚季铵盐1份、水100份。
[0016] 所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为10%的NaOH中浸泡 3h，后再将其置于浓度为13%的HCl的水溶液中2h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其 置于400°C下高温活化3h，即得。
[0017] 本发明抗高温微泡沫钻井液的制备方法是采用常规物理搅拌方法将上述配方中 的各原料搅拌混合均匀，即得。
[0018] 实施例2 一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土 15份、 a -烯基磺酸钠6份、纳米二氧化钛2份、茶皂素3份、纳米二硫化钥0. 5份、纳米二氧化锆 〇. 7份、磺化酚醛树脂5份、聚季铵盐2份、水130份。
[0019] 所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为12%的NaOH中浸泡 3h，后再将其置于浓度为15%的HCl的水溶液中3h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其 置于450°C下高温活化5h，即得。
[0020] 本发明实施例与实施例1的制备方法相同。
[0021] 实施例3 一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土 12份、 a -烯基磺酸钠5份、纳米二氧化钛1份、茶皂素2份、纳米二硫化钥0. 3份、纳米二氧化锆 〇. 6份、磺化酚醛树脂4份、聚季铵盐1. 8份、水120份。
[0022] 所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为11%的NaOH中浸泡 3h，后再将其置于浓度为14%的HCl的水溶液中2. 3h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将 其置于420°C下高温活化3. 5h，即得。
[0023] 本发明实施例与实施例1的制备方法相同。
[0024] 实施例4 一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土 14份、 a _烯基磺酸钠4. 6份、纳米二氧化钛1. 8份、茶皂素2. 5份、纳米二硫化钥0. 3份、纳米二 氧化锆0. 5份、磺化酚醛树脂3. 6份、聚季铵盐1. 3份、水117份。
[0025] 所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为11. 5%的NaOH中浸 泡3h，后再将其置于浓度为14. 8%的HCl的水溶液中2. 6h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘 干，将其置于440°C下高温活化3. 8h，即得。
[0026] 本发明实施例与实施例1的制备方法相同。
[0027] 对比例1 本实施例与实施例4的区别在于采用的普通的凹凸棒土代替改性凹凸棒土。
[0028] 对比例2 本实施例与实施例4的区别在于未加入纳米二硫化钥。
[0029] 性能检测： 将本发明实施例1-4所得成品及对比例1-2所得成品，对其进行性能检测，结果如表1 所示。其中，抗污染性能测试时取上述实施例成品各lOOmL，分别添加不同污染物（IOg质 量浓度为10%NaCl、IOmL煤油、IOg质量浓度为10%泥页岩岩屑），混合均匀后，测得。
[0030] 表 1
【权利要求】
1. 一种抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹 凸棒土 10-15份、α -烯基磺酸钠4-6份、纳米二氧化钛0. 5-2份、茶皂素1-3份、纳米二 硫化钥0. 2-0. 5份、纳米二氧化锆0. 4-0. 7份、降滤失剂3-5份、泥页岩抑制剂1-2份、水 100-130 份。
2. 根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，包括按照重量份数计的 如下组分：改性凹凸棒土 12份、α -烯基磺酸钠5份、纳米二氧化钛1份、茶皂素2份、纳米 二硫化钥0. 3份、纳米二氧化锆0. 6份、降滤失剂4份、泥页岩抑制剂1. 8份、水120份。
3. 根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，包括按照重量份数计的 如下组分：改性凹凸棒土 14份、α -烯基磺酸钠4. 6份、纳米二氧化钛1. 8份、茶皂素2. 5 份、纳米二硫化钥0. 3份、纳米二氧化锆0. 5份、降滤失剂3. 6份、泥页岩抑制剂1. 3份、水 117 份。
4. 根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，所述的泥页岩抑制剂为 聚季铵盐。
5. 根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，所述的降滤失剂为磺化 酚醛树脂。
6. 根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，所述的改性凹凸棒土 的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为10-12%的NaOH中浸泡3h,后再将其置于浓度为 13-15%的HC1的水溶液中2-3h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其置于400-450°C下高 温活化3-5h，即得。
【文档编号】C09K8/38GK104293328SQ201410451339
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月7日 优先权日:2014年9月7日
【发明者】李瑞国 申请人:无棣华信石油技术服务有限公司