[发明专利]低密度油基钻井液

说明书

技术领域

本发明涉及一种低密度油基钻井液。

背景技术

对于低压储层的钻探和开发，最理想的钻井液为泡沫钻井液。早在上世纪50年代，国外就认识到泡沫密度小，具有较强的清除和携带岩屑能力，泡沫应用于钻井过程可以提高机械钻速、减少卡钻次数、降低钻头消耗和所需功率。但是目前常规的泡沫钻井液如专利CN200410021014.8、CN200410013232.7、以及CN200710113558.0等都是以水相为连续介质，依靠发泡剂的作用，通过与空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，可以解决常规水基泡沫钻井遇到的由于水化作用引发的井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂问题；并且易于维护，热稳定性好，是一种很有潜力的钻井方法。然而油基泡沫的稳定是目前该钻井液体系面临的主要难题。

专利AU2006202080A1中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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是是现有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，提供一种新的低密度油基钻井液。该钻井液具有密度低、抑制泥岩水化膨胀以及良好的油气层保护效果的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种低密度油基钻井液，以重量分数计包括以下组份：

(1)90份的油作为连续相；

(2)1～5份的有机土；

(3)2～5份的增粘剂；

(4)1～4份的发泡剂；

(5)0.2～2份的稳泡剂；

其中，发泡剂为失水山梨醇脂肪酸酯，稳泡剂为油溶性的氟或硅表面活性剂，增粘剂为油溶性的高分子化合物。

上述技术方案中，油为石油油料或其馏分、植物油、各种合成的有机液体或其混合物，优选方案为白油、柴油等；发泡剂为失水山梨醇脂肪酸酯；稳泡剂为可在油中稳定泡沫的氟或硅表面活性剂，优选方案为长链烷基硅油、烷基硅油、氟碳丙烯酸酯或其混合物；增粘剂为油溶性的高分子化合物，优选方案为顺丁橡胶、乙丙橡胶。

本发明的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，应用于低压及水敏性储层钻井过程中油层保护效果显著；选择的失水山梨醇脂肪酸酯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，同时借助于增粘剂和固体颗粒的作用，使得泡沫更加稳定。

该钻井液体系可控制形成密度0.5g/cm³～0.9 g/cm³的油基泡沫，半衰期30分钟以上，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

 

具体实施方式

【实施例1】

取90份的白油和5份的有机土搅拌30分钟，配成基浆；然后加入3份的顺丁橡胶、2份的失水山梨醇油酸酯和2份的长链烷基硅油，搅拌至体系均匀。测定该体系发泡230mL、密度0.69g/cm³、泡沫半衰期40分钟。

 

【实施例2】

取90份的白油和3份的有机土搅拌40分钟，配成基浆；然后依次加入4份的乙丙橡胶、2份的失水山梨醇油酸酯和1份的甲基硅油，搅拌至体系均匀。测定该体系发泡255mL、密度0.62g/cm³、泡沫半衰期35分钟。

 

【实施例3】

取90份的白油和2份的有机土搅拌40分钟，配成基浆；然后依次加入3份的顺丁橡胶、2份的失水山梨醇油酸酯和1.5份的氟碳丙烯酸酯，搅拌至体系均匀。测定该体系发泡235mL、密度0.65g/cm³、泡沫半衰期稳定32分钟。

 

【实施例4】

取90份的白油和3份的有机土搅拌30分钟，配成基浆；然后依次加入5份的顺丁橡胶、3份的失水山梨醇月桂酸酯和0.2份的长链烷基硅油，搅拌至体系均匀。测定该体系发泡260mL、密度0.58g/cm³、泡沫半衰期稳定30分钟。

 

【实施例5】