CN112063375A - 一种抗高温高密度油基完井液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种抗高温高密度油基完井液及其制备方法，属于石油勘探开发技术领域。该高密度油基完井液，由包括如下重量份数原料制备而得，白油80～90份、氯化钙水溶液10～20份、主乳化剂20～30份、辅乳化剂10～20份、有机土5～10份、提切剂5～10份、润湿剂10～15份、降滤失剂25～30份、氧化钙5～10份、加重材料150～200份。本发明所得产品质量稳定性较好，产品粒径D50小于1.5微米，产品抗温可到240℃以上，产品密度可达2.5g/cm3以上，在高温条件下可保证15‑20天具有良好的流变性和悬浮稳定性，不污染地层，可重复使用。
Description
技术领域
本发明属于石油勘探开发技术领域，尤其涉及一种抗高温高密度油基完 井液及其制备方法。
背景技术
目前，石油钻探不断向深部地层发展，井深达到6000米以上井越来越多， 随着钻探深度增加，井底温度越来越高，钻遇高压地层也越来越多。部分井井底 温度达到200℃，地层压力系数达到2.30。完井液面临高温高压挑战，高密度钻 完井液中需要加入大量的固相加重材料以提高密度，导致了钻完井液中固相含量 高，完井作业要求高密度完井液具有良好的高温沉降稳定性，一般油基完井液在 高温作用下粘度降低，高密度固相在重力作用下易沉降。现场应用普遍存在完井 液高温流变性与沉降稳定性难以控制的基本矛盾。
新疆准噶尔盆地南缘井完井后地层压力系数高，要求钻井液密度更高，抗温 和抗各种污染能力更强(饱和盐、石膏、钻屑综合污染)。常规加重剂(如重晶 石粉)的粒径通常在10μm～70μm之间，在应用过程中经常出现重晶石沉降速 率高、钻井液密度上下不均等现象。为了解决其悬浮问题，通常需加入大量处理 剂。但随着处理剂加量的增大，一方面导致钻井液的成本急剧上升；另一方面导 致钻井液流变性恶化且难以控制，保持较低的流变参数以有效控制循环当量密度 (ECD)和较高的粘切以保证重晶石悬浮性之间的矛盾难以调和，从而严重影响 完井工作安全性。因此，研发一种高密度油基完井液就显得尤为重要。
发明内容
本发明提出一种抗高温高密度油基完井液及其制备方法，以解决上述技术问 题。
本发明提出高密度油基完井液，由包括如下重量份数原料制备而得，白油 80～90份、氯化钙水溶液10～20份、主乳化剂20～30份、辅乳化剂10～20份、 有机土5～10份、提切剂5～10份、润湿剂10～15份、降滤失剂25～30份、氧 化钙5～10份、加重材料150～200份。
进一步地，所述白油为3#白油。
进一步地，所述氯化钙水溶液的浓度为30wt％。
进一步地，所述主乳化剂为脂肪酸的衍生物。
进一步地，所述辅乳化剂为脂肪酸酰的胺衍生物。
进一步地，所述提切剂为聚酰胺的胺衍生物。
进一步地，所述润湿剂为酰胺基聚醚。
进一步地，所述降滤失剂为腐植酸酰胺。
进一步地，所述加重材料为重晶石、碳酸钙或铁矿粉中至少一种。
本发明还提出一种上述高密度油基完井液的制备方法，包括如下步骤，
(1)将白油置于泥浆罐中，加入主乳化剂、辅乳化剂，搅拌，得混合物一；
(2)向上述混合物一中加入氯化钙水溶液，搅拌，得混合物二；
(3)向上述混合物二中加入有机土、提切剂、润湿剂、降滤失剂、氧化钙 和加重材料，搅拌，监测破乳电压达到400V既得产品。
本发明具有以下优势：
本发明所得产品质量稳定性较好，产品粒径D50小于1.5微米，产品抗温可 到240℃以上，产品密度可达2.5g/cm3以上，在高温条件下可保证15-20天具有 良好的流变性和悬浮稳定性，不污染地层，可重复使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的 情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1一种高密度油基完井液(按质量分数配比)
9％3#白油、1％氯化钙水溶液、2.5％主乳化剂、3％辅乳化、0.5％有机土、 0.5％提切剂、1％润湿剂、3％降滤失剂、0.5％CaO、重晶石；
制备方法：包括如下步骤，
(1)将白油置于泥浆罐中，加入主乳化剂、辅乳化剂，搅拌，得混合物一；
(2)向上述混合物一中加入氯化钙水溶液，搅拌，得混合物二；
(3)向上述混合物二中加入有机土、提切剂、润湿剂、降滤失剂、氧化钙 和加重材料，搅拌，监测破乳电压达到400V既得产品。
实施例2一种高密度油基完井液(按质量分数配比)
8.8％3#白油、1.2％水、3％主乳化剂、2％辅乳化、1％有机土、0.5％提切剂、1％润湿剂、3％降滤失剂、0.5％CaO、重晶石
试验例1
新疆油田GT1井，完钻井深5920m，试油完井液作业要求，采用密度 2.43g/cm3完井液压井，完井液抗温能力135℃，沉降稳定性达到15天。将实施 例1所得完井液进行测试，结果见表1。
表1
老化条件为：200℃×16h；流变性测试温度50℃，HTHP滤失量测试温度 180℃。
实验测试密度达到2.50g/cm3，满足135℃温度条件下静置15天不出现加 重材料硬性沉淀，沉降因子小于0.52。
现场应用2.43g/cm3油基完井液注入井筒，连续静置10.5天，保持良好的高 温沉降稳定性，保障压井试油作业顺利进行。
试验例2
博孜12井是位于克拉苏构造带克深区带博孜段与阿瓦特段结合部博孜12 号构造高点附近的一口预探井，设计井深6960m，实钻井深7057m。博孜12井 目的层钻进过程中，使用相对密度1.85的钻井液存在持续渗漏，且安全钻进钻 井液密度窗口小，借用博孜3气藏地温梯度(1.8℃/100m)、静压压力梯度 (0.37MPa/100m)，预测博孜12井白垩系巴什基奇克组、巴西改组中深6963.5m (海拔-4871.6m)，地层温度约143.93℃，地层压力约125.01MPa，压力系数为 1.83。实测地层温度137.7℃。将实施例2所得完井液进行测试。所得结果见表2。
表2
老化条件为：140℃×16h；流变性测试温度50℃，HTHP滤失量测试温度 140℃。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
Claims (9)
1.抗高温高密度油基完井液，其特征在于，由包括如下重量份数原料制备而得，白油80～90份、氯化钙水溶液10～20份、主乳化剂20～30份、辅乳化剂10～20份、有机土5～10份、提切剂5～10份、润湿剂10～15份、降滤失剂25～30份、氧化钙5～10份、加重材料150～200份。
2.根据权利要求1所述的完井液其特征在于，所述氯化钙水溶液的浓度为30wt％。
3.根据权利要求1所述的完井液，其特征在于，所述主乳化剂为脂肪酸的衍生物。
4.根据权利要求1所述的完井液，其特征在于，所述辅乳化剂为脂肪酸酰的胺衍生物。
5.根据权利要求1所述的完井液，其特征在于，所述提切剂为聚酰胺的胺衍生物。
6.根据权利要求1所述的完井液，其特征在于，所述润湿剂为酰胺基聚醚。
7.根据权利要求1所述的完井液，其特征在于，所述降滤失剂为腐植酸酰胺。
8.根据权利要求1所述的完井液，其特征在于，所述加重材料为重晶石、碳酸钙或铁矿粉中至少一种。
9.一种权利要求1～8任一项所述的抗高温高密度油基完井液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
(1)将白油置于泥浆罐中，加入主乳化剂、辅乳化剂，搅拌，得混合物一；
(2)向上述混合物一中加入氯化钙水溶液，搅拌，得混合物二；
(3)向上述混合物二中加入有机土、提切剂、润湿剂、降滤失剂、氧化钙和加重材料，搅拌，监测破乳电压达到400V既得产品。
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