CN105086965B - 用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用 - Google Patents
用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105086965B CN105086965B CN201410202296.5A CN201410202296A CN105086965B CN 105086965 B CN105086965 B CN 105086965B CN 201410202296 A CN201410202296 A CN 201410202296A CN 105086965 B CN105086965 B CN 105086965B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- added
- drilling fluid
- reaction
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用,主要解决现有高温地层的低压及水敏性储层钻井过程中存在的井漏、井壁坍塌、卡钻问题。本发明通过采用用于高温地层的油基钻井液,以重量份数计包括以下组分:(1)90份的基油;(2)1~8份的发泡剂;(3)1~8份的稳泡剂;其中,发泡剂的分子通式为:R1‑O‑(C3H6O)z‑R2,其中,R1和R2均独立选自C1‑C20的脂肪基、芳基中的任意一种,z=20‑100;稳泡剂为油溶性的氟或/和硅表面活性剂的技术方案,实现了高温下稳定的低密度、抑制泥页岩水化膨胀以及良好的油气层保护效果,较好地解决了该问题,可应用于高温低压地层钻井作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用。
背景技术
目前,针对不同地层的条件,开发了不同类型的钻井液。其中,泡沫钻井液由于泡沫密度小,具有较强的清除和携带岩屑能力,应用于钻井过程可以提高机械钻速、有效控制地层漏失、减少压差卡钻次数、降低钻头消耗和所需功率等优势,对于低压储层的钻探和开发,是最理想的钻井液。但是目前常规的泡沫钻井液如专利CN200410021014.8、CN200410013232.7、CN200710113558.0、201210310014.4以及CN201010565685.6等都是以水相作为连续介质,依靠发泡剂的作用,通过与空气、氮气、天然气或废气混合来降低密度形成的泡沫或微泡,由于基液密度高,体系密度的降低程度受客观条件的限制,特别是在一些低压深井地区,钻井液稳定性受到较大的影响,而且在水敏性强的低压储层容易造成泥页岩水化膨胀,限制了该技术的应用。
油基泡沫钻井技术是新兴的钻井技术,能够在超低压、高温、深井和水敏性强地层应用。发展油基泡沫钻井,可以有效解决常规水基泡沫钻井遇到的由于泥页岩水化作用引发的井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂问题,对储层保护具有重要意义,是一种很有潜力的钻井方法。然而油基泡沫的热稳定性是目前该钻井液体系面临的主要难题。
专利AU2006202080A1公开了一种低密度的油基泡沫钻井液体系,但是该文献中形成的泡沫半衰期只有10分钟,难以满足钻井工艺的需求。专利CN201210150219.0也公开了一种低密度油基钻井体系,但由于所用发泡剂为失水山梨醇脂肪酸酯,存在使用温度的局限性,故难以满足高温钻井工艺的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有高温低压及水敏性储层钻井过程中存在的井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂问题,提供一种新的耐高温低密度油基钻井液。该钻井液具有耐高温、密度低、抑制泥岩水化膨胀以及良好的油气层保护效果的优点,可应用于高温低压地层钻井作业。
本发明所要解决的技术问题之二为解决上述技术问题之一的用于高温地层的油基钻井液的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三为解决上述技术问题之一的用于高温地层的油基钻井液在油田钻井中的应用。
为解决上述技术问题之一,本发明采用的技术方案如下:用于高温地层的油基钻井液,以重量份数计包括以下组分:
(1)90份的基油;
(2)1~8份的发泡剂;
(3)1~8份的稳泡剂;
其中,发泡剂的分子通式为:R1-O-(C3H6O)z-R2,其中,R1和R2均独立选自C1-C20的脂肪基、芳基中的任意一种,z=20-100;稳泡剂为油溶性的氟或/和硅表面活性剂。
上述技术方案中,所述的稳泡剂优选为分子由下述式(1)和(2)两种结构单元构成:
其中,R3和R4均独立优选自H或C1-C4的烷基,更优选为H或甲基;R'优选选自C1-C20的F取代的脂肪基或芳香基,更优选自C8-C18的F取代的饱和脂肪基或芳香基,进一步优选为C8-C18的F取代的饱和脂肪烃基或芳香烃基,更进一步优选为C8-C18的F取代的烷基,F与H的比例优选为0≤a/(a+b)<1,更优选0≤a/(a+b)≤0.8,进一步优选0≤a/(a+b)≤0.5,a为R'中H的原子个数,b为R'中F的原子个数;R''优选自C1-C40的脂肪基或芳香基,更优选为C10-C18的饱和脂肪基或芳香基,进一步优选为C10-C18的饱和脂肪烃基或芳香烃基,更进一步优选为C10-C18的烷基。
上述技术方案中,所述的基油优选为烃或/和酯,如可以是本领域常用的石油油料或其馏分、植物油、各种合成的有机液体或其混合物,进一步优选方案为矿物油和/或柴油;更优选为0#柴油、3#白油、5#白油、7#白油、液体石蜡中的至少一种。
上述技术方案中,所述的R1优选自C8-C16的脂肪基、芳基中的任意一种,更优选为C8-C16的脂肪烃基,进一步优选为C8-C16的饱和脂肪基,更进一步优选为C8-C16的烷基;R2优选自C1-C16的脂肪基、芳基中的任意一种,更优选为C1-C16的脂肪烃基,进一步优选为C1-C16的饱和脂肪烃基,更进一步优选为C1-C16的烷基;优选z=30-60。
上述技术方案中,所述的油基钻井液优选添加0-10份增粘剂,更优选为0-2份,增粘剂没有特殊要求,本领域技术人员所熟知的可用于油基钻井液的增粘剂均可以用于本发明,例如油溶性的高分子化合物,如常用的顺丁橡胶、乙丙橡胶,顺丁橡胶、乙丙橡胶的分子量优选为数均分子量1~1000万,更优选为数均分子量1~100万。
为解决上述技术问题之二,本发明采用的技术方案如下:用于高温地层的油基钻井液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将R1-OH和环氧丙烷加入到反应釜中,在丙氧基化催化剂的存在下,反应温度为30-150℃,反应2-20小时,然后加入R2-Cl,继续反应3-15小时,反应结束后经处理得到通式为R1-O-(C3H6O)z-R2的发泡剂;
(2)将单体C2H2R3COOR'和C2H2R4COOR''加入到反应釜中,以占上述两种单体总的质量计,加入0.1%-2%的油溶性引发剂,反应温度为50-120℃,反应3-12小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)按所述组分份数,将基油、(1)中所合成的发泡剂、(2)中所合成的稳泡剂混合均匀,制得所述的油基钻井液。
上述技术方案中,所述的丙氧基化催化剂可以是本领域技术人员所熟知的催化剂,如碱性催化剂,优选为氢氧化钾;油溶性引发剂可以是本领域技术人员所熟知的高分子领域用以自由基聚合的任意油溶性的引发剂,优选为AIBN、过氧化苯甲酰中的至少一种。
为解决上述技术问题之三,本发明采用的技术方案如下:用于高温地层的油基钻井液在油田钻井中的应用。
上述技术方案中,所述高温地层温度优选为80-200℃。
上述技术方案中,用于高温地层的油基钻井液在油田钻井中的应用前,可以采用本领域技术人员熟知的技术手段,如在空气中剪切形成泡沫。
上述技术方案中,所述用于高温地层的油基钻井液中,还可以添加本领域技术人员所熟知的其他助剂,如降滤失剂等。
本发明的耐高温低密度油基钻井液通过采用油作为基液,具有很强的抑制性,应用于高温低压及水敏性储层钻井过程中油层保护效果显著;选择的发泡剂和稳泡剂组成的泡沫体系可以降低油/空气表面张力,有利于油基泡沫的生成,从根本上降低钻井液密度,同时此发泡体系有良好的耐高温性,在高温地层产生的泡沫稳定性强。
采用本发明的技术方案,油基钻井液体系可控制形成密度0.5g/cm3~0.9g/cm3的油基泡沫,半衰期30分钟以上,并且在高温老化8小时后仍可控制形成密度0.5g/cm3~0.9g/cm3的油基泡沫,半衰期30分钟以上,取得了较好的技术效果。
具体实施方式
【比较例1】
取90份白油、2份失水山梨醇脂肪酸酯、2份实施例1中所合成的氟碳丙烯酸酯,搅拌均匀,得到油基钻井液,将得到的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡200mL,密度0.68g/cm3,泡沫半衰期32分钟,150℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡130mL,密度0.86g/cm3,泡沫半衰期15分钟。
【实施例1】
(1)将5克C8H17-OH和67克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为100℃,反应6小时,然后加入6克C8H17-Cl,继续反应3小时,反应结束后经处理得到C8H17O(C3H6O)30C8H17;
(2)将10克C2H3COOC8H5F12和50克C2H3COOC10H21加入到反应釜中,然后加入正己烷,加入0.66克AIBN,反应温度为50℃,反应5小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份白油、2份(1)中所合成的发泡剂和2份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡220mL,密度0.66g/cm3,泡沫半衰期38分钟,150℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡210mL,密度0.66g/cm3,泡沫半衰期38分钟。
【实施例2】
(1)将5克C12H25-OH和55克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为90℃,反应7小时,然后加入4.7克C10H21-Cl,继续反应4小时,反应结束后经处理得到C12H25O(C3H6O)35C10H21;
(2)将10克C2H3COOC10H7F14和38克C3H5COOC12H25加入到反应釜中,然后加入正己烷,加入0.1克AIBN,反应温度为60℃,反应6小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份白油、3份(1)中所合成的发泡剂和2份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入2份数均分子量为20万的顺丁橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡220mL,密度0.66g/cm3,泡沫半衰期39分钟,100℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡215mL,密度0.66g/cm3,泡沫半衰期39分钟。
【实施例3】
(1)将5克C14H27-OH和55克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为110℃,反应8小时,然后加入2克C3H7-Cl,继续反应6小时,反应结束后经处理得到C14H27O(C3H6O)40C3H7;
(2)将10克C3H5COOC12H9F16和25克C2H3COOC14H29加入到反应釜中,然后加入正己烷,加入0.45克的AIBN,反应温度为65℃,反应7小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份白油、4份(1)中所合成的发泡剂和3份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入2份数均分子量为30万的乙丙橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡230mL,密度0.63g/cm3,泡沫半衰期41分钟,150℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡225mL,密度0.63g/cm3,泡沫半衰期41分钟。
【实施例4】
(1)将5克C16H25-OH和56克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为120℃,反应8小时,然后加入5.5克C16H31-Cl,继续反应5小时,反应结束后经处理得到C16H25O(C3H6O)45C16H31;
(2)将10克C3H5COOC14H9F20和18.5克C3H5COOC15H31加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.1克过氧化苯甲酰,反应温度为85℃,反应4小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份白油、4份(1)中所合成的发泡剂和5份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡250mL,密度0.59g/cm3,泡沫半衰期43分钟,180℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡240mL,密度0.60g/cm3,泡沫半衰期42分钟。
【实施例5】
(1)将5克C14H27-OH和68克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为80℃,反应12小时,然后加入4克C10H15-Cl,继续反应6小时,反应结束后经处理得到C14H27O(C3H6O)50C10H15;
(2)将10克C3H5COOC16H9F24和8.4克C3H5COOC16H33加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.09克AIBN,反应温度为85℃,反应8小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份柴油、6份(1)中所合成的发泡剂和8份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡260mL,密度0.57g/cm3,泡沫半衰期44分钟,200℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡250mL,密度0.59g/cm3,泡沫半衰期42分钟。
【实施例6】
(1)将5克C10H13-OH和106克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为140℃,反应7小时,然后加入5克C8H15-Cl,继续反应4小时,反应结束后经处理得到C10H13O(C3H6O)55C8H15;
(2)将10克C2H3COOC18H11F26和13克C3H5COOC18H37加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.35克AIBN,反应温度为90℃,反应4小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份柴油、5份(1)中所合成的发泡剂和6份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入2份数均分子量为50万的乙丙橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡270mL,密度0.55g/cm3,泡沫半衰期46分钟,100℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡270mL,密度0.55g/cm3,泡沫半衰期46分钟。
【实施例7】
(1)将5克C16H31-OH和73克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为120℃,反应4小时,然后加入4.3克C12H25-Cl,继续反应6小时,反应结束后经处理得到C16H31O(C3H6O)60C12H25;
(2)将10克C3H5COOC16H5F28和11克C2H3COOC17H35加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.1克过氧化苯甲酰,反应温度为105℃,反应8小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份柴油、4份(1)中所合成的发泡剂和5份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入2份数均分子量为60万的顺丁橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡260mL,密度0.57g/cm3,泡沫半衰期46分钟,120℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡255mL,密度0.57g/cm3,泡沫半衰期46分钟。
【实施例8】
(1)将5克C16H31-OH和65克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为110℃,反应5小时,然后加入3.6克C10H19-Cl,继续反应9小时,反应结束后经处理得到C16H31O(C3H6O)54C10H19;
(2)将10克C3H5COOC18H7F30和5.5克C2H3COOC12H25加入到反应釜中,然后加入正己烷,加入0.1克AIBN,反应温度为60℃,反应12小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份液体石蜡、3份(1)中所合成的发泡剂和4份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡250mL,密度0.58g/cm3,泡沫半衰期42分钟,120℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡245mL,密度0.58g/cm3,泡沫半衰期42分钟。
【实施例9】
(1)将5克C12H17-OH和72克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为100℃,反应5小时,然后加入6.5克C14H29-Cl,继续反应9小时,反应结束后经处理得到C12H17O(C3H6O)44C14H29;
(2)将10克C2H3COOC10H9F10和6克C3H5COOC11H21加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.13克AIBN,反应温度为70℃,反应10小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份液体石蜡、2份(1)中所合成的发泡剂和4份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入1份数均分子量为10万的乙丙橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡260mL,密度0.57g/cm3,泡沫半衰期43分钟,130℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡255mL,密度0.57g/cm3,泡沫半衰期42分钟。
【实施例10】
(1)将5克C14H21-OH和54克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为70℃,反应9小时,然后加入4.3克C10H19-Cl,继续反应4小时,反应结束后经处理得到C14H21O(C3H6O)38C10H19;
(2)将10克C3H5COOC12H8F17和3.5克C3H5COOC8H17加入到反应釜中,然后加入正己烷,加入0.12克AIBN,反应温度为50℃,反应12小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份液体石蜡、3份(1)中所合成的发泡剂和3份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入1份数均分子量为80万的乙丙橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡240mL,密度0.61g/cm3,泡沫半衰期42分钟,160℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡235mL,密度0.61g/cm3,泡沫半衰期42分钟。
【实施例11】
(1)将5克C10H19-OH和65克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为70℃,反应8小时,然后加入8.2克C16H29-Cl,继续反应5小时,反应结束后经处理得到C10H19O(C3H6O)35C16H29;
(2)将10克C3H5COOC8H2F15和12.6克C2H3COOC16H33加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.4克AIBN,反应温度为80℃,反应6小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份液体石蜡、4份(1)中所合成的发泡剂和3份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入2份数均分子量为50万的顺丁橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡240mL,密度0.61g/cm3,泡沫半衰期41分钟,180℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡230mL,密度0.62g/cm3,泡沫半衰期40分钟。
【实施例12】
(1)将5克C2H5-OH和126克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为90℃,反应4小时,然后加入8.3克C3H5-Cl,继续反应8小时,反应结束后经处理得到C2H5O(C3H6O)20C3H5;
(2)将10克C4H9COOC6H3F8和4.8克C4H9COOC4H7加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.22克AIBN,反应温度为70℃,反应9小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份白油、2份(1)中所合成的发泡剂和2份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡150mL,密度0.81g/cm3,泡沫半衰期32分钟,80℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡145mL,密度0.81g/cm3,泡沫半衰期32分钟。
【实施例13】
(1)将5克C4H7-OH和100克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为80℃,反应5小时,然后加入7.8克C6H5-Cl,继续反应5小时,反应结束后经处理得到C4H7O(C3H6O)25C6H5;
(2)将10克C6H11COOC4H3F6和7.7克C5H9COOC8H15加入到反应釜中然后加入正己烷,加入0.1克AIBN,反应温度为60℃,反应7小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份液体石蜡、3份(1)中所合成的发泡剂和2份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入2份数均分子量为20万的顺丁橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡190mL,密度0.74g/cm3,泡沫半衰期33分钟,100℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡185mL,密度0.74g/cm3,泡沫半衰期33分钟。
【实施例14】
(1)将5克C18H19-OH和80克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为110℃,反应7小时,然后加入6.2克C20H39-Cl,继续反应8小时,反应结束后经处理得到C18H19O(C3H6O)70C20H39;
(2)将10克C5H9COOCF3和7克C4H7COOC2H3加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.09克AIBN,反应温度为90℃,反应4小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份液体石蜡、2份(1)中所合成的发泡剂和1份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入2份数均分子量为90万的乙丙橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡170mL,密度0.77g/cm3,泡沫半衰期31分钟,120℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡165mL,密度0.77g/cm3,泡沫半衰期30分钟。
【实施例15】
(1)将5克C20H19-OH和95克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为80℃,反应5小时,然后加入1克CH3-Cl,继续反应5小时,反应结束后经处理得到C20H19O(C3H6O)90CH3;
(2)将10克C4H7COOC20H4F35和4克C6H11COOC20H41加入到反应釜中,然后加入甲苯,加入0.11克AIBN,反应温度为80℃,反应9小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份白油、3份(1)中所合成的发泡剂和3份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡180mL,密度0.76g/cm3,泡沫半衰期33分钟,160℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡170mL,密度0.77g/cm3,泡沫半衰期31分钟。
【实施例16】
(1)将5克C6H11-OH和116克环氧丙烷加入到反应釜中,加入0.5克KOH,反应温度为150℃,反应18小时,然后加入14克C18H37-Cl,继续反应8小时,反应结束后经处理得到C6H11O(C3H6O)100C18H37;
(2)将10克C5H9COOC6H7F4和5.3克C4H9COOC3H5加入到反应釜中,然后加入正己烷,加入0.08克AIBN,反应温度为60℃,反应4小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)取90份柴油、3份(1)中所合成的发泡剂和2份(2)中所合成的稳泡剂,搅拌60分钟,然后加入2份数均分子量为30万的顺丁橡胶,搅拌均匀,得到用于高温地层的油基钻井液。
(4)将得到的用于高温地层的油基钻井液在空气中剪切60分钟,测定该体系发泡160mL,密度0.79g/cm3,泡沫半衰期31分钟,180℃老化8小时后搅拌60分钟,测定该体系发泡150mL,密度0.80g/cm3,泡沫半衰期30分钟。
表1
续表1
Claims (6)
1.一种油基钻井液,以重量份数计包括以下组分:
(1)90份的基油;
(2)1~8份的发泡剂;
(3)1~8份的稳泡剂;
所述油基钻井液还包括0~10份增粘剂;
其中,发泡剂的分子通式为:R1-O-(C3H6O)z-R2,其中,R1选自C8-C16的脂肪基、芳基中的任意一种;R2为C1-C16的脂肪烃基;z=30-60;稳泡剂为油溶性的氟或/和硅表面活性剂;
所述的稳泡剂分子由下述式(1)和(2)两种结构单元构成:
其中,R3和R4均独立选自H或甲基;R'选自C8-C18的F取代的饱和脂肪基或芳香基,a为R'中H的原子个数,b为R'中F的原子个数,F与H的比例满足0≤a/(a+b)≤0.8;R”选自C10-C18的饱和脂肪基或芳香基。
2.根据权利要求1所述的油基钻井液,其特征在于所述的基油选自烃或/和酯。
3.根据权利要求1所述的油基钻井液,其特征在于所述的基油选自矿物油和/或柴油。
4.根据权利要求1所述的油基钻井液,其特征在于所述的增粘剂为油溶性的高分子化合物。
5.权利要求1~4任一所述的油基钻井液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将R1-OH和环氧丙烷加入到反应釜中,在丙氧基化催化剂的存在下,反应温度为30-150℃,反应2-20小时,然后加入R2-Cl,继续反应3-15小时,反应结束后经处理得到通式为R1-O-(C3H6O)z-R2的发泡剂;
(2)将单体C2H2R3COOR'和C2H2R4COOR”加入到反应釜中,以占上述两种单体总的质量计,加入0.1%-2%的油溶性引发剂,反应温度为50-120℃,反应3-12小时,反应结束后经处理得到由所述分子结构单元构成的稳泡剂;
(3)按所述组分份数,将基油、步骤(1)中所得到的发泡剂、步骤(2)中所得到的稳泡剂混合均匀,制得所述的油基钻井液。
6.权利要求1~4任一所述的油基钻井液在油田钻井中的应用,其特征在于所述应用的适用地层温度为80-200℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410202296.5A CN105086965B (zh) | 2014-05-14 | 2014-05-14 | 用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410202296.5A CN105086965B (zh) | 2014-05-14 | 2014-05-14 | 用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105086965A CN105086965A (zh) | 2015-11-25 |
CN105086965B true CN105086965B (zh) | 2019-01-01 |
Family
ID=54568315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410202296.5A Active CN105086965B (zh) | 2014-05-14 | 2014-05-14 | 用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105086965B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114075429A (zh) * | 2020-08-20 | 2022-02-22 | 东营麦克卓尔石油化工有限公司 | 气制油泡沫钻井液及其制备方法和应用 |
CN114437683B (zh) * | 2020-11-03 | 2023-08-11 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种抗高温油基泡沫钻井液及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2009202539B2 (en) * | 2008-07-02 | 2011-09-15 | Lubrizol Oilfield Solutions, Inc | Enhanced oil-based foam drilling fluid compositions and method for making and using same |
CN102559157A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-07-11 | 中国石油大学(华东) | 一种环保型抗高温合成基泡沫钻井液及其制备方法 |
CN103421474A (zh) * | 2012-05-16 | 2013-12-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 低密度油基钻井液 |
CN103773333A (zh) * | 2012-10-20 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高温抗油泡沫钻井液及其制备方法 |
-
2014
- 2014-05-14 CN CN201410202296.5A patent/CN105086965B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2009202539B2 (en) * | 2008-07-02 | 2011-09-15 | Lubrizol Oilfield Solutions, Inc | Enhanced oil-based foam drilling fluid compositions and method for making and using same |
CN102559157A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-07-11 | 中国石油大学(华东) | 一种环保型抗高温合成基泡沫钻井液及其制备方法 |
CN103421474A (zh) * | 2012-05-16 | 2013-12-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 低密度油基钻井液 |
CN103773333A (zh) * | 2012-10-20 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高温抗油泡沫钻井液及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105086965A (zh) | 2015-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2861677C (en) | A drilling fluid containing a surfactant having a high boiling point and a long chain tail group | |
EP1513909B1 (en) | Method of formulating and using a drilling mud with fragile gels | |
CN105623629B (zh) | 油包水型钻井液及其制备方法 | |
US7517836B2 (en) | Defoaming methods and compositions | |
US7308938B1 (en) | Defoaming methods and compositions | |
US6849582B2 (en) | Method of oil/gas well stimulation | |
CN105086965B (zh) | 用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用 | |
CN107459979B (zh) | 一种钻井液用油基微乳封堵剂及其制备方法 | |
CN110818858B (zh) | 一种用于常规稠油油藏的降黏-驱油聚合物及其制备方法 | |
EP2844715B1 (en) | Rheology modifiers | |
CN107459980A (zh) | 一种钻井液用温敏性可控释放润滑剂及其制备方法 | |
CN105713591B (zh) | 反相乳化钻井液及其制备方法 | |
CN106566490B (zh) | 一种具有磷酸酯铝结构的油基钻井液用提切剂及其制备方法 | |
CN113122191B (zh) | 一种pH响应型润湿剂的应用方法 | |
CN109666465A (zh) | 一种钻井液用胶乳封堵剂的制备方法和钻井液 | |
US7259130B2 (en) | Set-on demand, ester-based wellbore fluids and methods of using the same | |
CN105713589B (zh) | 逆乳化钻井液及其制备方法 | |
CN105713588B (zh) | 用于水敏地层的无粘土全油基钻井液及其制备方法 | |
CN105623630B (zh) | 油基钻井液复合乳化剂及其制备方法和应用 | |
CN105713590B (zh) | 用于低压水敏地层的钻井液及其制备方法 | |
CN110591672B (zh) | 一种全油基钻井液用提切剂及其制备方法 | |
CN105713587B (zh) | 低密度全油基钻井液及其制备方法 | |
CN105713579B (zh) | 用于油基钻井液的复合乳化剂及其制备方法和应用 | |
US20210171818A1 (en) | Emulsion polymerized cement suspension agent | |
CN105713585A (zh) | 全油基钻井液及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |