[发明专利]泥页岩地层泡沫钻井用耐盐强抑制性发泡剂

说明书

本发明公开了一种泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂。该发泡剂由10%～30%两性离子发泡剂主剂、10%～25%多功能有机胺化合物、10%～20%的聚醚类化合物、水组成。所述的两性离子发泡剂主剂为烷基甜菜碱、烷基酰胺甜菜碱、烷基氧化胺、烷基酰胺氧化胺之一；所述多功能有机胺类化合物选自含多胺基的有机胺及低聚合度聚胺类化合物；所述聚醚类化合物选自环氧乙烷和（或）环氧丙烷的共聚物或均聚物。本发明所提供的发泡剂应用于泥页岩地层时，在保证良好的起泡性同时，提供了极其优良的抑制性。

技术领域

本发明涉及钻井用化学助剂，具体涉及一种泥页岩地层泡沫钻井用耐盐强抑制性发泡剂。

背景技术

空气泡沫钻井是欠平衡钻井的主要方式之一，泡沫流体较常规泥浆钻井液密度低，井底压持效应小，不仅能够有效控制钻井液循环漏失、提高机械钻速，而且能够减轻储层伤害，保护低压油气藏。与纯气体钻井相比，泡沫流体粘度和切力高，悬浮和携岩能力强，能够有效解决气体钻井钻遇地层出水时无法顺利施工的技术难题，是漏失量较大的裂缝储层、压力衰竭地层和低压低渗地层等油气藏勘探开发较为理想的钻井技术之一。但是，由于泡沫钻井过程中泡沫流体所形成的液柱压力不能平衡地层的坍塌压力，而空气泡沫流体又不能在井壁形成泥饼，在遇水膨胀、遇水坍塌等水敏性泥页岩地层钻进时极易造成井壁失稳，引起卡钻等复杂事故，导致钻井工程的失败，因此，对泥页岩地层采用强抑制性的泡沫钻井液体系尤为关键。中国专利CN100535075C公开了一种强抑制性可循环微泡沫钻井液或完井液，其配方为膨润土+抗盐粘土+纯碱+复合抑制剂SD-YZ+低密度提粘剂SD-LVC+低密度提粘降滤失剂SD-LAC+低密度流型调节剂SD-LRC+低密度调节剂组成SD-LDC，其中SD-YZ、SD-LVC、SD-LAC、SD-LRC、SD-LDC均由多种化学剂复合而成，体系极其复杂，对现场应用工艺控制提出了严格的要求，泥浆维护不易。中国专利CN101798499B公开了一种钻井用强抑制性防塌泡沫液，其配方为0.1份稳泡剂（0.05g高粘羧甲基纤维素+0.05g黄原胶）+0.4份发泡剂（0.15份十二烷基硫酸钠K-12 + 0.15份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES + 0.05份聚乙二醇辛基苯基醚OP-10 +0.05份商品发泡剂SW-1）+2.6份防塌剂（0.3份次生有机阳离子形成剂CSJ-1 + 0.3份泥页岩抑制剂阳离子I + 2份氯化钾）+3份降滤失剂（2份羧甲基淀粉 + 1份碳酸钙），但该体系存在耐温性能一般，超高分子量聚合物用量较多而导致的泡沫液配制溶解缓慢、降低了施工效率的问题，同时，该体系化学剂用量大，成本较高。

发明内容

为克服目前技术存在的不足，本发明的目的为应对泥页岩地层泡沫钻井中存在的井壁失稳问题，提供一种耐盐性较高、强抑制性、组成简单的发泡剂。

本发明所采用的技术方案为：泡沫剂的原料包括两性离子表面活性剂主剂、兼具增溶剂及泥页岩抑制剂作用的多功能有机胺类化合物、聚醚类化合物及水，按如下组分配制而成：

两性离子表面活性剂主剂 10%～30%

多功能有机胺类化合物 10%～25%

聚醚类化合物 10%～20%

水 50%～70%。

其中两性离子发泡剂主剂是发泡性能强的表面活性剂，在体系中主要起发泡作用，为烷基甜菜碱、烷基酰胺甜菜碱、烷基氧化胺、烷基酰胺氧化胺，最佳为十二烷基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺。