[发明专利]油基钻井液及其制备方法和防沉降稳定剂的制备方法

说明书

一种油基钻井液及其制备方法和防沉降稳定剂的制备方法。防沉降稳定剂的制备方法包括：以锂基膨润土和凹凸棒土为原料，采用有机阳离子表面活性剂和非离子的端胺聚醚类化合物为改性剂对所述原料进行改性，得到所述防沉降稳定剂。以基础油和水相的体积之和为100ml计，所述油基钻井液包括：基础油80ml至95ml、水相5ml至20ml、乳化剂3g至6g、润湿剂0.5g至2g、粘度调节剂0.25g至2g、降滤失剂2g至8g、碱度调节剂2g至4g、防沉降稳定剂0.2g至1g和加重剂。本申请的油基钻井液在高温高压条件下具有较好的防沉降稳定性和流变性。

技术领域

本申请涉及但不限于石油钻井技术领域，尤其涉及但不限于一种高温高压防沉降稳定的油基钻井液及其制备方法和防沉降稳定剂的制备方法。

背景技术

随着石油勘探开发工业的发展，高温高压作业区域逐渐成为石油作业的重点区域。尤其是高温高压水平井钻井施工，具有井底温度高、地层压力大、水平井段长等特点，给钻井技术带来了极大的挑战。高温高压作业区域的钻井作业要求油基钻井液体系具备抗高温稳定性、高固相含量条件下体系流变稳定性、沉降稳定性、滤失量低等性能特点。

传统的油基钻井液体系(密度大于等于1.8g/cm³)在5％至10％(质量体积分数)活性污染土存在的条件下，体系流变性、高温高压滤失量均难于控制；在232℃静态老化72小时后，出现凝胶化现象，并且发生重晶石沉降现象。

而且，现有的油基钻井液体系在高温高密度情况下，容易发生加重材料的沉降问题。尤其是长时间高温静置条件下，加重材料的沉降现象严重。为了解决加重材料的沉降问题，通常通过提高钻井液体系的动切力和凝胶强度来提高钻井液体系的沉降稳定性。然而，提高动切力和凝胶强度的方法，将不可避免的使得体系变稠，流变性能变差，不利于体系现场作业过程中的循环当量密度控制，容易造成井下压力激动，诱发井漏、井涌等复杂情况。

发明内容

针对现有的油基钻井液体系存在的问题，本申请提供了一种油基钻井液及其制备方法和防沉降稳定剂的制备方法，制备得到的防沉降稳定剂能够在维持较低粘度前提下，解决高温高压水平井中的固相颗粒的悬浮稳定性差的难题，该油基钻井液在高温高压条件下具有较好的防沉降稳定性和流变性。

具体地，本申请提供了一种防沉降稳定剂的制备方法，包括：以锂基膨润土和凹凸棒土为原料，采用有机阳离子表面活性剂和非离子的端胺聚醚类化合物为改性剂对所述原料进行改性，得到所述防沉降稳定剂。

在本申请的实施例中，所述防沉降稳定剂的制备方法可以包括：

(a)将所述锂基膨润土和所述凹凸棒土加入水中，搅拌分散得到悬浊液，将所述悬浊液进行加热；

(b)将所述有机阳离子表面活性剂和所述非离子的端胺聚醚类化合物混合后加热至步骤(a)的加热后的温度，然后将改性剂混合物溶于乙醇水溶液中，得到改性剂的乙醇水溶液，将所述改性剂的乙醇水溶液缓慢加入步骤(a)得到的悬浊液中，然后在在步骤(a)的加热后的温度下保温反应；

(c)反应完成后，将步骤(b)得到的反应液冷却至室温，沉淀分层，过滤并用水将滤饼洗涤至中性；

(d)将步骤(c)得到的固体中的未反应的有机阳离子表面活性剂和非离子的端胺聚醚类化合物去除；

(e)将步骤(d)得到的固体干燥，研磨成粉末，过筛，得到所述防沉降稳定剂。

在本申请的实施例中，步骤(a)中，所述锂基膨润土与所述凸棒土的重量比为可以1:1至5:1。

在本申请的实施例中，步骤(a)中，所述加热可以为加热至70℃至85℃。

在本申请的实施例中，步骤(a)中，所述锂基膨润土的阳离子交换容量可以为40毫克当量/100克至50毫克当量/100克，所述凹凸棒土的阳离子交换容量可以为25毫克当量/100克至40毫克当量/100克。