[发明专利]一种低油水比油基钻井液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低油水比油基钻井液，其由包括油相、水相、乳化剂、润湿剂、亲油胶体、降滤失剂、石灰以及任选的加重剂的组分混合制得，该钻井液的油水比为(60:40)‑(75:25)。本发明还涉及一种低油水比油基钻井液的制备方法，该方法制得的油基钻井液具有油水比低、粘切较高、携盐能力强、流变性好、悬浮稳定性好、毒性低等特点，钻井液破乳电压能达到500V以上，高温高压失水在3mL以内，体系润滑性能较好，适用于大斜度定向井、页岩水平井和各种复杂地层井等特殊施工工艺。

技术领域

本发明属于石油勘探井和生产井用钻井液技术领域，具体涉及一种低油水比油基钻井液及其制备方法。

背景技术

油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。与水基钻井液相比较，油基钻井液具有抗高温、抗盐钙侵、润滑性好、有利于井壁稳定和对油气层损害程度较小等多种优点。

国外油基钻井液发展迅速。Exxon公司研制了以柴油为机油的高油水比铁矿粉加重油包水乳化钻井液，其含水量为8wt％-10wt％，并选用氧化铁粉加重以降低体系中固相的体积百分含量。其结果可明显降低塑性粘度和喷嘴处高剪速率下的流动阻力，使机械钻速得以提高，但所需乳化剂含量较高，并且柴油毒性大。

国内油基钻井液也取得了很大的进展。中国石化公司胜利钻井院以柴油为连续相的全油基钻井液的实践，现场效果表明该体系有效保护了储层，使得试验井油气产量得到了较大幅度提升，但该体系存在环境污染严重的问题。

油基钻井液体系大多采用原油或柴油作为基础油，普遍存在环境污染严重、污染物难处理且处理成本高等问题。随着各国对环境保护的规定更为严格，近年来国内外采用了低毒矿物油作为分散介质，通过调节油水比以及使用其他处理剂来满足不同地层的性能要求。低毒油基钻井液与常用油基钻井液的主要区别是配制钻井液所用的基础油不同。低毒或无毒油基钻井液采用的基础油是精炼油(称为白油)，白油是一种低毒矿物油，白油基钻井液不仅具有其他油基钻井液的所有特性，而且还具有低毒、安全、保护环境等优势。

国外Halliburton公司研制的环保型高性能逆乳化油基钻井液(HP-IE钻井液)是页岩气水平井商业开发的杰出代表。HP-IE钻井液以液体石蜡油和精炼矿物油的混合物作为连续相，使用油溶聚合物提高钻井液油相粘度、摒弃有机土，该体系具有抑制性强、润滑性好、塑性粘度低、储层伤害小等突出特点。

国内也有以白油为连续相的油基钻井液体系。专利CN102304353B和CN102134477B公开的油基钻井液采用全白油为连续相，该油基钻井液体系适合低压低渗地层。专利CN102031095A公开了一种以白油为连续相的油包水型油基钻井液，该钻井液抗温达到240℃，能够克服现有钻井液抗温能力不足的难题，有利于满足深井超深井对钻井液抗温能力的要求。文献《抗高温油包水型乳化剂的研制与应用》公开了一种油水比为85:15的抗高温白油基钻井液体系，体系密度为1.5g/cm³和1.8g/cm³时，抗温均能达到220℃。文献《白油基钻井液在冀东浅海区域的应用》公开了一种油水比为80:20、密度为1.2g/cm³的白油基钻井液在冀东人工岛浅海区域的应用，该白油基钻井液具有良好的流变性、电稳定性和高温热稳定性，具有较低的密度及良好的触变性，同时塑性粘度低，有利于提高钻井速度。文献《抗高温高密度低毒油包水钻井液技术》公开了一种抗高温高密度低毒油包水钻井液技术，该油基钻井液体系采用3#白油作为连续相，具有强的抑制性，且抗污染能力强，能解决地层复杂、泥页岩吸水膨胀、润滑减阻效果不佳、储层保护效果差等技术难题。