[发明专利]钻井用高抗油发泡剂

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，特别涉及开发钻井技术领域，是一种适合强水敏性地层或低压低孔低渗储层的保护中使用的发泡剂。

背景技术

泡沫钻井是提高油气井开发中机械钻速和保护低压低孔低渗储层的重要方式之一。

油气井开采过程就是不断与地层作斗争的过程，一口井到达目的层，需经历各种不同沉积时间或构造变化的地层，这导致地层岩性的非常大变化。常在钻井过程中仅有一段是强水敏性地层，这种地层用常规的钻井液技术，或水基泡沫仍然会引起井下复杂或事故，因而一种既能在水中具有较好泡沫性能，又能在高油水比的混合物中发泡，形成油基泡沫的发泡剂，实现水基和油基泡沫转化的发泡剂，是解决这一问题的关键。

低压低孔低渗油气藏的高效开采的关键是最大限度降低外来流体对低压油气藏孔隙度、渗透率的损害，钻井用高抗油发泡剂可根据储层和全井需要选择水基或油基泡沫体系，以有利于低压低孔低渗储层的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高抗油发泡剂，应用于强水敏性地层提高机械钻速和低压低孔低渗储层的保护，该发泡剂既使在油的含量超过水的条件下，也能发泡，并在3倍以上。油水比是否超过1：1，通过室内实验容易判断，形成的泡沫钻井流体安全性好，不易燃，具有良好的抗盐、抗钙和抗污染能力和一定的抗温性。

本发明采用的技术方案是：钻井用高抗油发泡剂，其特征是：

一、组成：钻井用高抗油发泡剂包括：脂肪醇、环氧丙烷、氢氧化钾、

已内酰胺、椰子油、三乙醇胺和水

其中：脂肪醇是C8～C10、C8～C14、C8～C18、C12～C18的脂肪醇。

各组份的重量份为：

脂肪醇10～50份；

环氧丙烷2～30份；

氢氧化钾0.3～15份；

已内酰胺10～50份

椰子油30～80份；

三乙醇胺8～40份；

水150～500份。

各组分都属于工业产品，市场有销售。

在油含量超过水含量条件下，发泡效果好的钻井用高抗油发泡剂，各组分的重量份为：

脂肪醇10～45份；

环氧丙烷5～25份；

氢氧化钾0.8～13份；

已内酰胺20～50份

椰子油35～70份；

三乙醇胺12～30份；

水200～450份。

二、制备：

主要设备：

1、具有搅拌、加热、冷却系统的高温高压不锈钢反应釜；

2、具有搅拌、加热、冷却系统的常压不锈钢反应釜。

钻井用高抗油发泡剂的制备方法：

该反应分三步进行。

第一步：

首先将10～50份脂肪醇，0.3～15份氢氧化钾和150～250份水放置于带有搅拌装置的高温高压不锈钢反应釜中，盖上盖后，在不断搅拌的情况下，注入2～30份环氧丙烷，注入完毕后，搅拌1～2小时；

当搅拌至1～2小时后，加搅拌边加温边加入20～50份已内酰胺，并升温至80～120℃，继续反应2～4小时，停止加热；

边搅拌边冷却至室温，得到第一步无色液态反应物。

第二步

再将30～80份椰子油和200～350份水加入到常压不锈钠反应釜中，边升温搅拌边加入8～40份三乙醇胺，温度升到70～90℃后继续搅拌2～5小时；

搅拌2～5小时后，停止加热，边搅拌边用自来水急速降温至室温，得到第二步淡黄至黄色液态反应物。

第三步

将第一步和第二步反应物边搅拌边混合，得到淡黄色至黄色钻井用高抗油发泡剂。

三、使用

将发泡剂加入水中，油与水的比例在7:3的条件下，钻井液用高抗油发泡剂的重量比为0.5～7％，发泡体积在3倍以上。

本发明的有益效果：随着油气田进入开发后期，枯竭油气藏开发过程中的储层保护变得更为重要，在接近正常压力油气藏正常压力钻井，意味着为了保持井壁稳定，枯竭油气藏必须承受过高的压力，压差卡钻，滤液侵入造成严重井漏等问题经常出现。最重要的问题是严重的油气储层损害使得对储层评价的误判或后续的勘探开发没有经济效益。