[发明专利]全油合成基钻井液

说明书

技术领域

本发明涉及钻井工程中的一种作业液，具体地说，是一种全油合成基钻井液。

背景技术

油包水乳化钻井液(水相≥10％)目前已经得到广泛应用，但仍存在着以下几方面不足：

(1)剪切稀释性差。油包水乳化钻井液的塑性粘度高而动切力较低，致使低剪切速率下的粘度偏低，因而在一定程度上影响机械转速和井眼净化。

(2)体系中水的活度难以与所钻遇的各种地层均保持活度平衡。由于很难通过随时调节油包水乳化钻井液中水相的活度以平衡不同地层的活度，因此不能确保各种易塌地层(特别是蒙脱石含量高的地层)不引起水化而使井壁失稳。

(3)存在润湿性反转和乳化堵塞等潜在损害因素。在油包水乳化钻井液体系中，乳化剂和润湿剂的大量使用往往使井壁附近亲水的岩石表面变为亲油，造成油的相对渗透率下降，水的相对渗透率上升，并在岩石孔喉、裂缝中形成粘度很高的乳状液，增大油气的流动阻力。

(4)油包水钻井液体系属热力学不稳定体系，存在乳化失效的危险，需使用大量乳化剂，无形中增加了成本。

全油基钻井液不含水或含水量极少(＜5％)，具有以下优点：

(1)对乳化稳定性的要求相对较低，可减少乳化剂用量。

(2)减少了体系中乳化水滴的浓度，可降低塑性粘度。

(3)无需考虑水相活度与地层活度平衡问题，因而全油基钻井液更有利于保护储层和提高钻井速度。

全油基钻井液应用范围：

(1)钻遇地层水相活度差异较大的地层。

(2)软、硬脆性泥页岩等易垮塌地层。

(3)蒙脱石含量较高的水敏性地层。

(4)能量衰竭的低压地层。

(5)海洋深水钻井。

从油基钻井液的发展阶段看，由于油包水乳化钻井液尚未发展起来，在20世纪50年代前使用的几乎都是全油基钻井液，此时全油基钻井液大量使用沥青，塑性粘度高，机械钻速较低。为了提高钻速，从20世纪70年代中期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。从20世纪80年代初开始，又初步推广使用了以矿物油作为基液的低毒油包水乳化钻井液。自20世纪90年代以来，随着对环境保护的要求越来越严格，在海洋钻井中，又发展了另一类环保型钻井液---合成基钻井液。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗污染能力强、塑性粘度低的全油合成基钻井液。

为了解决上述问题，本发明提供了一种全油合成基钻井液包括如下组分：

基液           100份

有机土         2～5份

增粘剂         0.5～3份

降滤失剂       2～5份

润湿剂         0.5～2份

乳化剂         1～3份

氧化钙         0.5份

加重剂             27～180份。

本发明的优点是：

(1)流变性好，塑性粘度低；

(2)抗温性能好，抗温可达150℃；

(3)具有良好的失水造壁性能，API滤失量＜5ml，高温高压滤失量≤10ml；

(4)抗污染能力强，抗劣质土和抗水侵的能力可分别达到20％；

(5)储层保护效果好，渗透率恢复值在85％以上。

具体实施方式

本发明主要包括如下组分：基液100份、有机土2～5份、增粘剂0.5～3份、降滤失剂2～5份、润湿剂0.5～2份、乳化剂1～3份、氧化钙0.5份和加重剂27～180份。

下面就各组分做出详细说明：

(1)基液

基液是油基钻井液的分散介质，早期的全油基钻井液以柴油作基液，生物毒性高，随着环境保护意识的增强，要求使用低毒的矿物油、合成基基液，如α-烯烃、气化油等。

(2)有机土

在全油合成基钻井液中，有机土主要用于提高粘度和切力，并起降滤失作用。有机土是由蒙脱石类粘土矿物经长碳链烷基季胺盐改性而得。上述长碳链的烷基季铵盐中的碳链的数为C12、C14、C16、C18中的一种或一种以上组成。

(3)增粘剂