一种可循环微泡沫聚合物钻井液及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份：每升清水中加入40-50克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，5-10克氯化钾，10克阳离子乳化沥青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，1-6克发泡剂BZ-MBS-1，1-6克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂。本发明所述可循环微泡沫聚合物钻井液具有密度低，泡沫稳定性好，润滑性好，可循环使用，对环境影响小，储层保护效果好等特点，可适用于低压、易漏及多个压力系统共存地层。
【专利说明】一种可循环微泡沬聚合物钻井液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钻井液的配方，特别是涉及一种用于低压、易漏及多个压力系统共存地层油气程的可循环微泡沫聚合物钻井液。
【背景技术】
[0002]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，甚至是油气井报废，进而造成严重资源浪费和巨大经济损失。不仅如此，由于大量钻井液进入油气层，造成储层产油气能力下降，还要投入更大的人力和物力来提高产量和采收率，影响了油田经济效益。因此，要提高油田经济效益，必须从根本上控制钻井液漏失然而。
[0003]微泡沫钻井液技术是21世纪初由国外引进，这种微泡沫体系就是采用某些表面活性剂与聚合物结合在一起产生一种微泡沫，形成一种可以阻止或延缓钻井液侵入地层的微泡沫网络，在国外主要用于衰竭油层、低压地层钻井、欠平衡井及水平井钻井中。
[0004]在国内，2002年以后胜利、吐哈等油田陆续开始研究，取得了较好的效果，主要解决低压易漏地层所遇到的严重井漏和油层污染问题。目前国内外应用微泡沫钻井液土要在于解决低压易漏区块的钻井复杂和油层污染问题。研究的范围只是针对某些具体的现象，不具备广泛的适应性，且很难针对中深井，所选发泡剂抗油性差，不能适应水平井或大斜度井的钻井作业。
【发明内容】
[0005]为了克服【背景技术】的不足，本发明提供一种可循环微泡沫聚合物钻井液，该钻井液密度低，屏蔽效果好，低压易漏层防漏效果显著，配制简易，密度可调，可适用于低压，易漏及多压力系统地层，且可循环微泡沫聚合物钻井液具有良好地抗油性，钻井作业结束后可消泡，密度恢复至基液密度。
[0006]一种可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份:每升清水中加入40-50克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，5-10克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，1-6克发泡剂BZ-MBS-1，1-6克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂。
[0007]本发明所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其中所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75 μ m筛余≤4.0% ;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。
[0008]一种可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份:每升清水中加入40-50克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，5-10克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，1-6克发泡剂BZ-MBS-1，1-6克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂，若干重晶石BaS04。[0009]本发明所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其中所述BaSO4的添加量为钻井液总质量的20%~30%。
[0010]本发明所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份:每升清水中加入40克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，5克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，3克发泡剂BZ-MBS-1，3克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂，300克重晶石BaS04。
[0011]本发明所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其中所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75 μ m筛余≤4.0% ;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。
[0012]本发明所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其中所述可循环微泡沫聚合物钻井液具有抗油性，钻井作业结束后可采用消泡剂BZ-MBDF消泡，密度恢复至基液密度，可循环使用，所述消泡剂BZ-MBDF为粘度300-500mpa.s的二甲基硅油。
[0013]一种可循环微泡沫聚合物钻井液的制备方法，包括如下步骤:
[0014]通过加料漏斗或罐面，按照加料次序，按比例加入膨润土水化，再依次加入纯碱，铵盐，聚丙烯酸钾KPA，抗复合盐降滤失剂KFH，氯化钾，阳离子乳化浙青粉，低荧光井壁稳定剂HQ-1并充分搅拌均匀，测定其性能，性能满足设计需要后，加入稳泡剂BZ-MBSF-1，缓慢加入并充分搅拌均匀后，再加入发泡剂BZ-MBS-1，利用搅拌器、泥浆枪和循环系统，充分搅拌、喷刺，高低压双泵大循环，使其充分混合溶解，并充分循环均匀，直到形成粘度为45~65s，密度在1.03~1.05g/cm3的物料，备用；按比例单独准备润滑剂。 [0015]一种可循环微泡沫聚合物钻井液的制备方法，包括如下步骤:
[0016]通过加料漏斗或罐面，按照加料次序，按比例加入膨润土水化，再依次加入纯碱，铵盐，聚丙烯酸钾KPA，抗复合盐降滤失剂KFH，氯化钾，阳离子乳化浙青粉，低荧光井壁稳定剂HQ-1，重晶石BaSO4并充分搅拌均匀，测定其性能，性能满足设计需要后，加入稳泡剂BZ-MBSF-1，缓慢加入并充分搅拌均匀后，再加入发泡剂BZ-MBS-1，利用搅拌器、泥浆枪和循环系统，充分搅拌、喷刺，高低压双泵大循环，使其充分混合溶解，并充分循环均匀，直到形成粘度为45~65s，密度在1.03~1.05g/cm3的物料，备用；按比例单独准备润滑剂。
[0017]本发明所述可循环微泡沫聚合物钻井液与现有技术不同之处在于:本发明所述可循环微泡沫聚合物钻井液密度低，屏蔽效果好，低压易漏层防漏效果显著，配制简易，密度可调，可适用于低压，易漏及多压力系统地层；且可循环微泡沫聚合物钻井液具有良好的抗油性，钻井作业结束后可消泡，密度恢复至基液密度；本发明所述可循环微泡沫聚合物钻井液由普通钻井液转化为微泡沫钻井液后，密度有较大幅度降低，其它性能更趋合理，抗温130°C，常温渗透率恢复值达95%，嫩二段岩屑回收率92.41%，完全能满足油田中深井的钻井施工作业；本发明所述可循环微泡沫钻井液能在近井壁形成致密泥饼，具有较好的防漏和油气层保护效果，模拟堵漏实验证明，研究的微泡沫钻井液在渗漏地层有显著的减少漏失和消除漏失的作用，防漏效果显著；所述可循环微泡沫聚合物钻井液泡沫稳定性好，润滑性好，可循环使用，对环境影响小，储层保护效果好等特点，可适用于低压、易漏及多个压力系统共存地层。
[0018]本发明所述可循环微泡沫聚合物钻井液中所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物，发泡量稳定，能较大幅度地降低钻井液密度；加入三聚磷酸钠可在硬水中使用，而不影响钻井液体系的性能；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物，由醇类和醚类复配而成，不改变钻井液体系的流变性，仅仅对泡沫的稳定性起到增强的作用。
[0019]在本发明所述可循环微泡沫聚合物钻井液中还加入了重晶石BaS04，其目的是用来平衡地层压力和坍塌压力。根据地层压力和坍塌压力，在钻井液中加入一定量的的重晶石，可以有效平衡地层压力和保持井壁稳定。
[0020]下面结合具体实施例对本发明所述的可循环微泡沫聚合物钻井液作进一步说明。
【具体实施方式】
[0021]实施例1
[0022]一种可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份:每升清水中加入50克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，10克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，6克发泡剂BZ-MBS-1，6克稳泡剂BZ-MBSF-1，10 克润滑剂。
[0023]其中，所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75μπι筛余< 4.0%;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。
[0024]实施例2
[0025]一种可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份:每升清水中加入40克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾ΚΡΑ，10克抗复合盐降滤失剂KFH，5克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，I克发泡剂BZ-MBS-1，I克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂。
[0026]其中，所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75μπι筛余< 4.0%;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。
[0027]实施例3
[0028]一种可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份:每升清水中加入45克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾ΚΡΑ，10克抗复合盐降滤失剂KFH，8克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，3克发泡剂BZ-MBS-1，3克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂。
[0029]其中，所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75μπι筛余< 4.0%;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。
[0030]实施例4
[0031]一种可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份:每升清水中加入40克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，5克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，6克发泡剂BZ-MBS-1，6克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂，若干重晶石BaS04。所述BaSO4的添加量为钻井液总质量的20%。
[0032]其中，所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75μπι筛余< 4.0%;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。所述可循环微泡沫聚合物钻井液具有抗油性，钻井作业结束后可采用消泡剂BZ-MBDF消泡，密度恢复至基液密度，可循环使用，所述消泡剂BZ-MBDF为粘度300-500mpa.s的二甲基硅油。
[0033]实施例5
[0034]一种可循环微泡沫聚合物钻井液，包括如下组份:每升清水中加入50克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，10克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，I克发泡剂BZ-MBS-1，I克稳泡剂BZ-MBSF-1,10克润滑剂，若干重晶石BaS04。所述BaSO4的添加量为钻井液总质量的30%。
[0035]其中，所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75μπι筛余< 4.0%;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。所述可循环微泡沫聚合物钻井液具有抗油性，钻井作业结束后可采用消泡剂BZ-MBDF消泡，密度恢复至基液密度，可循环使用，所述消泡剂BZ-MBDF为粘度300-500mpa.s的二甲基硅油。 [0036]实施例6
[0037]与实施例5的区别在于:所述BaSO4的添加量为钻井液总质量的20%。
[0038]实施例7
[0039]一种可循环微泡沫聚合物钻井液的制备方法，包括如下步骤:
[0040]通过加料漏斗或罐面，按照加料次序，向清水中按比例加入膨润土水化，再依次加入纯碱，铵盐，聚丙烯酸钾KPA，抗复合盐降滤失剂KFH，氯化钾，阳离子乳化浙青粉，低荧光井壁稳定剂HQ-1并充分搅拌均匀，测定其性能，性能满足设计需要后，加入稳泡剂BZ-MBSF-1，缓慢加入并充分搅拌均匀后，再加入发泡剂BZ-MBS-1，利用搅拌器、泥浆枪和循环系统，充分搅拌、喷刺，高低压双泵大循环，使其充分混合溶解，并充分循环均匀，直到形成粘度为45~65s，密度在1.03~1.05g/cm3的物料，备用；按比例单独准备润滑剂。
[0041]实施例8
[0042]一种可循环微泡沫聚合物钻井液的制备方法，包括如下步骤:
[0043]通过加料漏斗或罐面，按照加料次序，向清水中按比例加入膨润土水化，再依次加入纯碱，铵盐，聚丙烯酸钾KPA，抗复合盐降滤失剂KFH，氯化钾，阳离子乳化浙青粉，低荧光井壁稳定剂HQ-1，重晶石BaSO4并充分搅拌均匀，测定其性能，性能满足设计需要后，加入稳泡剂BZ-MBSF-1，缓慢加入并充分搅拌均匀后，再加入发泡剂BZ-MBS-1，利用搅拌器、泥浆枪和循环系统，充分搅拌、喷刺，高低压双泵大循环，使其充分混合溶解，并充分循环均匀，直到形成粘度为45~65s，密度在1.03~1.05g/cm3的物料，备用；按比例单独准备润滑剂。[0044]实施例9室内实验:
[0045]按照加料次序在1000ml自来水中依次加入40克膨润土 (水化)，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，5克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，300克重晶石。测定性能见表1。
[0046]表1室内配制转化前钻井液性能
[0047]
【权利要求】
1.一种可循环微泡沫聚合物钻井液，其特征在于:包括如下组份:每升清水中加入.40-50克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂Κ--，.5-10克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-l，l-6克发泡剂BZ-MBS-1，1-6 克稳泡剂 BZ-MBSF-1，10 克润滑剂。
2.根据权利要求1所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其特征在于:所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75 μ m筛余< 4.0% ;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。
3.一种可循环微泡沫聚合物钻井液，其特征在于:包括如下组份:每升清水中加入.40-50克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂Κ--，.5-10克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-l，l-6克发泡剂BZ-MBS-1,1-6克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂，若干重晶石BaS04。
4.根据权利要求3所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其特征在于:所述BaSO4的添加量为钻井液总质量的20%~30%。
5.根据权利要求3所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其特征在于:包括如下组份:每升清水中加入40克膨润土，5克纯碱，15克铵盐，3克聚丙烯酸钾KPA，10克抗复合盐降滤失剂KFH，5克氯化钾，10克阳离子乳化浙青粉，20克低荧光井壁稳定剂HQ-1，3克发泡剂BZ-MBS-1, 3克稳泡剂BZ-MBSF-1，10克润滑剂，300克重晶石BaS04。
6.根据权利要求4或5所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其特征在于:所述发泡剂BZ-MBS-1为质量比为6.5:3:0.5的十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠与三聚磷酸钠的混合物；所述稳泡剂为质量比为7:3的硅树脂聚醚乳液和十二醇的混合物；所述润滑剂为白油，所述膨润土为钙基膨润土，75 μ m筛余< 4.0% ;所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐。
7.根据权利要求6所述的可循环微泡沫聚合物钻井液，其特征在于:所述可循环微泡沫聚合物钻井液具有抗油性，钻井作业结束后可采用消泡剂BZ-MBDF消泡，密度恢复至基液密度，可循环使用，所述消泡剂BZ-MBDF为粘度300-500mpa.s的二甲基硅油。
8.权利要求1或2所述的可循环微泡沫聚合物钻井液的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 通过加料漏斗或罐面，按照加料次序，向清水中按比例加入膨润土水化，再依次加入纯碱，铵盐，聚丙烯酸钾KPA，抗复合盐降滤失剂KFH，氯化钾，阳离子乳化浙青粉，低荧光井壁稳定剂HQ-1并充分搅拌均匀，测定其性能，性能满足设计需要后，加入稳泡剂BZ-MBSF-1，缓慢加入并充分搅拌均匀后，再加入发泡剂BZ-MBS-1，利用搅拌器、泥浆枪和循环系统，充分搅拌、喷刺，高低压双泵大循环，使其充分混合溶解，并充分循环均匀，直到形成粘度为.45~65s，密度在1.03~1.05g/cm3的物料，备用；按比例单独准备润滑剂。
9.权利要求3-7中任意一权利要求所述的可循环微泡沫聚合物钻井液的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 通过加料漏斗或罐面，按照加料次序，向清水中按比例加入膨润土水化，再依次加入纯碱，铵盐，聚丙烯酸钾KPA，抗复合盐降滤失剂KFH，氯化钾，阳离子乳化浙青粉，低荧光井壁稳定剂HQ-1，重晶石BaS04并充分搅拌均匀，测定其性能，性能满足设计需要后，加入稳泡剂BZ-MBSF-1，缓慢加入并充分搅拌均匀后，再加入发泡剂BZ-MBS-1，利用搅拌器、泥浆枪和循环系统，充分搅拌、喷刺，高低压双泵大循环， 使其充分混合溶解，并充分循环均匀，直到形成粘度为45~65s，密度在1.03~1.05g/cm3的物料，备用；按比例单独准备润滑剂。
【文档编号】C09K8/518GK103865499SQ201410133157
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】李中锋 申请人:北京百利时能源技术有限责任公司