[发明专利]一种植物油油基钻井液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物油油基钻井液及其制备方法，属于石油勘探领域。

背景技术

钻井液是指钻井过程中使用的循环工作液。以油为连续相的钻井液为油基钻井液。油基钻井液普遍应用于页岩、高温酸性地层、大段盐膏层、大位移井等。但二个因素制约了其使用：①普通油基钻井液苯环含量高，毒性大。环境敏感或环保条例严苛地区不能用。②含油钻屑处理成本高昂。严苛的环保条例和高昂的钻屑处理成本促进了低芳烃、低毒矿物油基钻井液的发展。矿物油基钻井液在健康和安全性方面要比柴油基钻井液提升很多，但两者的含油钻屑处理措施是一样的，不能直接排放。气制油钻井液毒性低，通过了大部分的毒性测试，对环境影响较小，产生的钻屑在部分海域可以直接排放，但是由于其很难生物降解，EPA及其他组织对气制油钻井液增加了更加严苛的限制条款，使得其钻屑在某些海域不能直接排放。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种植物油油基钻井液，该钻井液具有乳液稳定性好，高温高压滤失量低，抗水、抗土、抗盐钙及抗石膏污染能力好的优点。

本发明另外还提供了一种制备上述植物油油基钻井液的方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种植物油油基钻井液，其包括植物油、盐溶液和处理剂，其中：

所述植物油与盐溶液的体积比为80:20-95:5；

所述处理剂包括乳化剂、润湿剂、有机土、降滤失剂，以100mL植物油+盐溶液计：乳化剂的含量为2.5-3.5g、润湿剂的含量为0.5-0.8g、有机土的含量为0.5-2g、降滤失剂的含量为3-5g；

所述钻井液的密度为0.88-1.6g/cm³。

上述处理剂的含量是以100mL的植物油与盐溶液的混合物为基准计算的。

在上述钻井液中，优选地，所述处理剂还包括加重剂。

在上述钻井液中，优选地，所述植物油包括椰子油、棉籽油、蓖麻油、菜籽油、大豆油中的一种或几种的组合，当采用几种植物油的组合时，各组分可以以任意比混合；所述盐溶液包括氯化钠溶液、氯化钙溶液、甲酸钠溶液、甲酸钾溶液、氯化钾溶液中的一种；更优选地，所述盐溶液的质量浓度为20-40％。

在上述钻井液中，优选地，所述乳化剂包括烷基醇酰胺、失水山梨醇脂肪酸酯、高级脂肪酸钙中的一种；更优选地，所述烷基醇酰胺的通式为RCON(CH₂CH₂OH)₂，其中R＝C₁₂-C₁₈烷基；所述高级脂肪酸钙的碳链长度为C₁₂-C₁₈。上述乳化剂具有优异的乳化性能，能够在80:20-95:5的油水比例范围和50℃-150℃的温度范围内长期使用，乳化稳定性和高温稳定性高。

在上述钻井液中，优选地，所述润湿剂包括烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种；更优选地，所述烷基醇酰胺的通式为RCON(CH₂CH₂OH)₂，其中R＝C₁₂-C₁₈烷基，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为RO(CH₂CH₂O)nH，n＝2-20，R＝C_mH_2m+1，m＝12-18。

在上述钻井液中，优选地，所述有机土包括亲油粘土；更优选地，所述亲油粘土是由蒙脱土经分散、提纯、改性后，用十六烷基三甲基氯化铵取代蒙脱土层间的金属离子，最后经脱水、干燥、研磨得到的。所述十六烷基三甲基氯化铵取代蒙脱土层间的金属离子时，能够使层间距扩大至1.7-4.8nm，形成疏水有机膨润土。

在上述钻井液中，优选地，所述降滤失剂包括腐殖酸酰胺、褐煤树脂中的一种。

在上述钻井液中，优选地，所述加重剂包括石灰石、重晶石、微锰、微粉重晶石的一种或几种的组合；当采用几种加重剂的组合时，各组分可以以任意比混合。

为达到上述目的，本发明另外还提供了一种制备上述植物油油基钻井液的方法，其包括以下步骤：

搅拌条件下，向植物油中依次加入有机土、乳化剂、润湿剂、盐溶液、降滤失剂，得到植物油油基钻井液。

在上述方法中，优选地，该方法还包括按需加入加重剂以及在加重剂加入前测定钻井液的密度的步骤。加重剂可以在加入降滤失剂之后加入。

本发明的有益效果为：