专利名称：一种钻井液用油基解卡剂组合物及制备方法
技术领域：
本发明属于石油钻井技术领域，特别是涉及ー种钻井液用油基解卡剂组合物及制备方法。
背景技术：
粘附卡钻、压差卡钻是石油钻井过程的常见事故，这种事故可能导致井眼报废，给作业公司造成轻则近百万重则几千万的经济损失。解决粘附卡钻、压差卡钻的方法之ー是使用解卡剂配制的解卡液进行浸泡解卡。解卡剂有油基、水基两种，油基解卡剂可避免地层的水敏性变化，比水基解卡剂更安全、更有效，受到作业者的普遍信赖。国产油基解卡剂存在以下不足
多剂分离、配制不方便需要与有机土、浙青粉、原油、超细碳酸钙、石灰配合使用，否则解卡液不能用重晶石、铁矿粉加重到工程安全所需要的密度；有机土、浙青、原油、石灰不是钻井作业常备材料，且影响解卡效率，一旦遭遇卡钻，将这些材料运送到钻井现场的时间长，会造成事故更复杂，更难以处理。(《石油钻探技木》V0L19，No2，Jun，1991)解卡时间长有机土、浙青等油分散性固相胶体颗粒的沉积阻碍解卡剂、柴油向钻具与井壁之间粘结界面的滲透，延长了解卡时间，实际应用效果比室内结果会更差，现场应用时解卡成功率很低。(《新疆化工》Page 19，No3,2006)
发明内容
针对国内现状，发明人开发出了ー种高性能油基解卡剂，现场应用时将该解卡剂、水、柴油按给定比例混合均匀后，可直接加入重晶石加重到所需密度。重晶石、柴油是钻井工程必备与常备材料，现场一旦发现卡钻，可迅速配制解卡液实施解卡作业。本发明所述的解卡剂在应用时，具有配方简单、现场配制方便、解卡效率高的优点。本发明的技术方案如下一种钻井液用油基解卡剂组合物，组合物的组份和质量份数如下
司盘-80或司盘ー60，10 25份
司盘ー20或司盘ー40,15 25份
烷基苯磺酸，5 10份
石油酸，15 25份
多聚酸，15 35份
矿物油，IO 20份。所述的多聚酸是指由含双键的碳9以上长链脂肪酸聚合而成，包括ニ聚体、三聚体、或者是多种聚合体的混合物。所述的含双键的碳9以上长链脂肪酸包括油酸、9顺-十四碳烯酸、芥酸或花生四烯酸等不饱和脂肪酸。
本发明中所述的矿物油指闪点符合钻井工程安全要求的、低倾点、石油烃类溶剂油，添加的目的是降低核心组份混合物的倾点，便于解卡剂在冬季应用时从包装物中用泵泵送到配液池。解卡剂制备方法可以采用通常的混合搅拌进行；也可以采用以下制备方法将原料组份泵入反应釜，搅拌；加温到65—95°C，保温、搅拌反应120—180分钟；冷却到室温，出料包装。本发明解卡剂的应用，是根据现场所需钻井液安全密度选定解卡液密度并按表一I中给出的各密度解卡液配方，将水、柴油、煤油、或其他矿物油、解卡剂搅拌混合，再加入重晶石搅拌形成解卡液乳液，将所形成的乳液按工程所需速度泵入卡钻段浸泡解卡，浸泡阶段按O. 16 O. 36M3/小时持续泵入解卡液直到卡钻解除。表一 I，配制(I. 0m3)不同比重解卡液配方參考值
~ms.~解卡剂^重晶石
g/cmJLkgLkg
_ 非加重__ 980__30__ni__ni_
0.907403818730
_1. 10__513__74__ 342 __208 _
_1. 20__ 476__72__410__291_
_1 ■ 32__ 526__69__ 220 __493_
J.44__556__79__ 238 __722 _
-1.56__ 526__79__ 225 __878 _
J.68__556__87__ 238 __1152 _
_L 79__513__75__126__1154_
1.92505781261362
_2. 16__ 488__77__54__1647 _
2.2848880531891注表中为參考配方，比重不够时可增加重晶石加量本发明中多聚酸的应用有效提高了解卡液对重晶石的悬浮能力，摆脱了传统解卡液对浙青粉、有机土、碳酸钙粉的依赖。石油酸是指石油炼制过程ニ线、三线油或更重组份油经碱洗，再经酸活化所得的副产物，在本解卡剂中可起剥离剂的作用。烷基苯磺酸在本解卡剂中起辅乳剂与剥离剂的作用，在一定温度下可与含不饱和键的石油酸发生磺化反应，生成结构更为复杂的大分子表活性物质，进ー步提高解卡液对加重材料的悬浮能力。本发明中司盘-80或司盘-60和司盘-20或司盘-40并用，起乳化作用。矿物油组份起调节解卡剂粘度、倾点作用，在冬季应用时便于解卡剂从包装桶中用泵泵送到解卡液的配料池中，使应用更方便。本发明具备如下技术特点I、简化了解卡液的配方、现场应用方便不需加入有机土、浙青、石灰粉等钻井现场不常备的材料，可与水、柴油或其他矿物油配制成非加重型解卡液，也可与柴油或其他矿物油、水、重晶石按一定比例配制成加重型解卡液，可配制密度范围O. 85 2. 26g/cm3的解卡液。解卡效率高且稳定，解卡时间波动窗ロ窄，解卡效率高，效果稳定，配制简单方便。2、解卡剂用量少，最高用量仅为解卡液的8. 7%，便于钻井队常规配备。3、解卡时间窗ロ窄，波动范围在SOmin以内；解卡效果好，室内试验时，密度
2.28g. cnT3解卡液的解卡时间也在80 160min之间。如图I所示，配制的各密度解卡液所需解卡时间按照标准SY/T 6093-94钻井液用解卡剂评价程序，所测得的解卡时间均在较窄的时间窗ロ范围内波动。
图I :各密度解卡液室内测验所得解卡时间窗ロ。
具体实施方式
实施例I按照如下配比称取各组分
——ill 盘-80，10 份；
司盘-20，]5份
十二烷基苯磺酸，5份
石油酸，15份；
ニ聚油酸，15份；
5#白油，10份；将各组分加到反应釜，加热到65°C，搅拌反应120min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例2按照如下配比称取各组分
司盘-80，25份；
司盘-20，25份
十二焼:基苯磺酸，10份；
石抽酸，25份；
ニ聚油酸，35份；
5#白油，20份；将各组分加到反应釜，加热到95°C，搅拌反应180min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例3按照如下配比称取各组分司盘-80，20份；
司盘-20，20份；
十二烷基苯磺酸，8份；
石油酸，20份；
二聚油酸，18份·’
5#白油，12份；将各组分加到反应釜，加热到75°C，搅拌反应lOOmin，冷却，得所需 解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例4按照如下配比称取各组分
司盘-60，22份;
司盘-40，20份；
十二烷基苯磺酸，8份；
石油酸，20份；
三聚油酸，18份；
3#白油，20份；将各组分加到反应釜，加热到75°C，搅拌反应180min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例5按照如下配比称取各组分
司盘-60，25份；
司盘-20，15份；
十二烷基苯磺酸，10份；
石油酸，18份；
一.聚油酸，35份；
CW260溶剂油，20份；将各组分加到反应釜，加热到75°C，搅拌反应150min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例6按照如下配比称取各组分司盘-80，18份；
司盘-40，22份；
十二烷基苯磺酸，9份；
石油酸，23份；
三聚油酸，30份；
3ft白油，15份；将各组分加到反应釜，加热到80°C，搅拌反应130min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。
实施例7按照如下配比称取各组分
司盘-80,18份；
司盘-20，22份;
十二烷基苯磺酸，9份;
石油酸，23份；
三聚9顺-十四碳烯酸，30份；
5#白油，15份；将各组分加到反应釜，加热到80°C，搅拌反应130min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例8按照如下配比称取各组分
司盘-80，20份；
司盘-20，22份；
十ニ炼基苯磺酸，9份；
石油酸，23份；
一-聚芥酸，25份；
5#白油15份;将各组分加到反应釜，加热到90°C，搅拌反应llOmin，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例9按照如下配比称取各组分司盘-80，10份；
司盘-40,25份；
十二烷基苯磺酸，10份；
石油酸，20份；
花生四烯酸多种聚合体混合物，25份；
3 白油，15份；将各组分加到反应釜，加热到70°C，搅拌反应150min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定 性满足要求。实施例10按照如下配比称取各组分
司盘-80，25份；
司盘-20，25份;
十二院基苯磺酸，10份；
石油酸，25份；
油酸多种聚合体混合物，35份；
5#白抽，20份；将各组分加到反应釜，加热到95°C，搅拌反应180min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例11按照如下配比称取各组分
司盘-80，25份;
司盘-20，25份；
十二焼基苯磺酸，10份；
石油酸，25份；
ニ聚油酸20份；
三聚油酸，15份；
5#白油，20份;将各组分加到反应釜，加热到95°C，搅拌反应180min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例12按照如下配比称取各组分司盘-80，10份；
司盘-20，15份；
十二烷基苯磺酸，5份；
石油酸，15份;
ニ聚油酸，15份；
CW260溶剂油，10份·’将各组分加到反应釜，加热到65°C，搅拌反应120min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定 性满足要求。实施例13按照如下配比称取各组分
司盘-80,10份；
η-j Ii+-+++2(1,I iih
I5 份
.聚_驗，In
.....油，10 tih将各组分加到反应釜，加热到65°C，搅拌反应120min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例14按照如下配比称取各组分
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4自2 .In 份
I5 份
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I-H) Rh将各组分加到反应釜，加热到85°C，搅拌反应120min，冷却，得所需解卡剂。所得解卡剂配制的解卡液，其解卡时间达到图I所示的范围，解卡液的悬浮稳定性满足要求。实施例15按照如下配比称取各组分
权利要求
1.一种钻井液用油基解卡剂组合物，其特征是组合物的组份和质量份数如下司盘-80或司盘一60，10 25份，司盘一20或司盘一40,15 25份，烷基苯磺酸，5 10份，石油酸，15 25份，多聚酸，15 35份，矿物油10 20份。
2.如权利要求I所述的解卡剂组合物，其特征是所述的多聚酸是指由含双键的碳9以上长链脂肪酸聚合而成。
3.如权利要求I所述的解卡剂组合物，其特征是所述的多聚酸包括二聚酸、三聚酸或多种聚合体酸的混合物。
4.如权利要求I所述的解卡剂组合物，其特征是所述的多聚酸是油酸、9顺-十四碳烯酸、芥酸、花生四烯酸的二聚体、或三聚体、或多种聚合体的混合物。
5.如权利要求I所述的解卡剂组合物，其特征是所述的矿物油是从石油组份中分离出的、闪点符合钻井工程安全要求的、低倾点液态石油烃。
6.如权利要求I所述的解卡剂组合物，其特征是所述的矿物油是白油、柴油、机械油、溶剂油或煤油。
7.如权利要求I所述解卡剂解卡剂组合物的制备方法其特征是将原料组份泵入反应釜，搅拌加温到65— 95°C，保温反应120—180分钟，冷却到室温制备而成。
全文摘要
本发明提供一种钻井液用油基解卡剂组合物及制备方法；组份为司盘-80或司盘—60，司盘—20或司盘—40，烷基苯磺酸，石油酸，多聚酸和矿物油；将原料组份泵入反应釜，搅拌；加温到65—95℃，保温、搅拌反应120—180分钟；冷却到室温，出料包装。本发明解卡剂根据现场所需钻井液安全密度选定解卡液密度，将水、柴油、煤油、或其他矿物油、解卡剂搅拌混合，再加入重晶石搅拌形成解卡液乳液，将所形成的乳液按工程所需速度泵入卡钻段浸泡解卡，浸泡阶段按0.16～0.36M3/小时持续泵入解卡液直到卡钻解除。现场应用方便，解卡剂用量少，最高用量仅为解卡液的8.7%，便于钻井队常规配备。解卡时间波动范围窄；密度为2.28g.cm-3解卡液的解卡时间也在80～160min之间。
文档编号C09K8/52GK102807850SQ201210270360
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者潘代奇, 张 荣, 赵静, 王云庆 申请人:天津中海油服化学有限公司