專利名稱：一種低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫微泡(直徑60-70um)鉆井液流型調(diào)節(jié)劑及其應(yīng)用，特別是指一種適用于小于等于120°C的溫度環(huán)境中的低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑。
背景技術(shù)：
鉆井液是用于鉆井過程中平衡地層壓力、保證安全順利鉆進(jìn)的必備材料之一。鉆井過程中，井漏是地層壓力小于液柱壓力時(shí)鉆井液大量漏入地層的現(xiàn)象。井漏會(huì)引起井下事故或復(fù)雜情況，導(dǎo)致施工時(shí)間延長，作業(yè)成本增加，甚至所鉆井報(bào)廢，進(jìn)而造成嚴(yán)重資源浪費(fèi)和巨大經(jīng)濟(jì)損失。2003年，全球僅堵漏費(fèi)用約為8億美元，且不包括由井漏造成井下事故后處理事故的投入。因此，要提高經(jīng)濟(jì)效益，必須從根本上控制鉆井液漏失。然而，人類目前尚無法準(zhǔn)確探知地層漏失通道具體存在位置及大小，只能努力研發(fā)能夠預(yù)防漏失和漏失后高效封堵地層的封堵材料。為了防止鉆井液漏入地層，或者漏失發(fā)生后能迅速成功封堵漏失通道，盡快恢復(fù)鉆進(jìn)，作業(yè)者使用了幾乎所有的材料，包括橡膠、水泥、纖維、塑料、聚合物、無機(jī)膠凝、油溶性樹脂、浙青、黏稠樹脂、酸溶性堵漏材料、微化粉纖維等。但這些材料中，有的材料大小和形狀與地層漏失通道大小和形狀不匹配，控制漏失效果不理想；有的材料在高溫作用下強(qiáng)度低、承壓能力差；有的材料無法在鉆井正常作業(yè)的同時(shí)，防止漏失和遇到漏失層后自行堵漏。為改善封堵效果，研究人員從剛性材料入手，研究了材料大小與漏失通道大小的匹配問題，先后提出了 1/3架橋規(guī)則、2/3架橋規(guī)則、孔喉網(wǎng)絡(luò)模型、理想充填理論、D9tl充填規(guī)則、屏蔽暫堵分形理論，以及固相顆粒多組分濾失模型等，以期能計(jì)算出大小合適的封堵材料，全面封堵地層漏失通道。然而，由于地下儲(chǔ)層孔隙大小、分布很不均勻，無法利用理論計(jì)算的材料大小封堵地層。同時(shí)，地下漏失通道的形狀很不規(guī)則，用形狀較規(guī)則的材料封堵形狀不規(guī)則的漏失通道，效果肯定不盡人意。因此，上述研究理論有的僅在一定程度上解決了漏失問題，有的僅僅停留在理論層次上。在封堵效果不理想的情況下，低密度工作液被用于鉆井作業(yè)。微泡工作液能解決堵漏材料與漏失通道大小和形狀的匹配問題。微泡工作液配制維護(hù)簡單，在性能上，微泡工作液除具備現(xiàn)有的常用水基工作液的特點(diǎn)外，還具備防漏堵漏的優(yōu)點(diǎn)，能夠在鉆井過程中防漏堵漏及保護(hù)儲(chǔ)層，且更具備密度在一定范圍內(nèi)可調(diào)的特點(diǎn)。該發(fā)明的分子能夠在微泡鉆井液體相中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，阻止微泡在體相中向上運(yùn)移，使微泡固定在體系中，防止微泡大量上浮出現(xiàn)的氣液分離現(xiàn)象。普通用于穩(wěn)定氣泡的鉆井液用處理劑主要為增粘劑。普通增粘劑僅能夠增加體系塑性粘度，而增加體系動(dòng)切力能力弱，穩(wěn)定體系中氣泡的關(guān)鍵參數(shù)為動(dòng)切力。該發(fā)明能夠有效提高體系切力，穩(wěn)定體系中的微泡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑及其在用于制備低溫微泡鉆井液中的應(yīng)用，以使微泡穩(wěn)定存在于體系中，防止微泡鉆井液體系分層等不穩(wěn)定情況發(fā)生，同時(shí)起到調(diào)節(jié)微泡鉆井液流型的作用。本發(fā)明所述的一種低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑，由黃原膠與無機(jī)硼交聯(lián)劑配制而成；黃原膠與無機(jī)硼交聯(lián)劑在配制時(shí)的質(zhì)量比為1 2 1。本發(fā)明中所述黃原膠與無機(jī)硼交聯(lián)劑均可商購獲得，可選用普通工業(yè)產(chǎn)品。本發(fā)明的低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑，其水溶物含量> 90%，水分含量< 15%， 且該流型調(diào)節(jié)劑配制成0. 5%水溶液后的PH值為5. 0 7. 0，表觀粘度15 25mPa · s，微泡穩(wěn)定時(shí)間> 24h。本發(fā)明的低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑是針對低溫微泡鉆井液體系特點(diǎn)而專門設(shè)計(jì)，主要用于穩(wěn)定微泡鉆井液體系中的微泡，具有調(diào)節(jié)微泡鉆井液流型作用。本發(fā)明的流型調(diào)節(jié)劑與現(xiàn)有技術(shù)中其它具有類似作用的處理劑相比，能夠有效穩(wěn)定微泡鉆井液中微泡， 防止微泡上浮出現(xiàn)的氣液分層、體系不穩(wěn)情況發(fā)生。本發(fā)明的流型調(diào)節(jié)劑與一般鉆井液用處理劑配伍性良好，且該流型調(diào)節(jié)劑無毒、無害，為環(huán)境可接受型處理劑。本發(fā)明還提供了所述低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑在用于制備微泡鉆井液中的應(yīng)用。具體地，以微泡鉆井液中每百克的水基計(jì)，所述低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑的用量為 0. 1 0. 4克，具有用量少、穩(wěn)泡作用強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還提供了一種微泡鉆井液，其中包括本發(fā)明所述的微泡工作液流型調(diào)節(jié)齊U。具體地，以微泡鉆井液中每百克的水基計(jì)，其中包括所述微泡工作液流型調(diào)節(jié)劑ο. ι 0. 4克，即0. 1 0. 4g流型調(diào)節(jié)劑/IOOg水。發(fā)明效果本發(fā)明是關(guān)于一種低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑，該低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑由黃原膠與無機(jī)硼交聯(lián)劑配制而成。本發(fā)明所提供的微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑，主要用于穩(wěn)定微泡鉆井液體系中的微泡，具有調(diào)節(jié)微泡鉆井液流型作用，且該流型調(diào)節(jié)劑與一般鉆井液用處理劑配伍性良好，適用于小于等于120°C的溫度環(huán)境，是一種低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施例的低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑的配制方法如下(1)將黃原膠與無機(jī)硼交聯(lián)劑烘焙干燥；( 在容器中將干燥后黃原膠與無機(jī)硼交聯(lián)劑兩種物質(zhì)按質(zhì)量比1 1充分混合即可。對本實(shí)施例的低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑的性能進(jìn)行測試，具體按如下步驟進(jìn)行IpH 值稱取2. Og試樣，放入容積300mL燒杯中，加蒸餾水200mL，攪拌30min至充分溶解， 用潔凈玻璃棒滴溶液于PH試紙上，對照標(biāo)準(zhǔn)色階讀數(shù)。2水分含量測定
2. 1稱取5. OOg試樣(精確至0. Olg)，置于已稱量過質(zhì)量的稱量瓶中，在烘干箱內(nèi)于(105 士 3)°C烘干池，置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱量(精確至O.Olg)。2. 2水分含量按式(I)計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑，低溫為小于等于120°C，微泡直徑為直徑 60-70um ；其特征在于由黃原膠和無機(jī)硼交聯(lián)劑配制而成；黃原膠與無機(jī)硼交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1 2 1 ；該流型調(diào)節(jié)劑水溶物含量> 90 %，水分含量< 15 %，流型調(diào)節(jié)劑配制成0. 5 %水溶液后的PH值為5. 0 7. 0，表觀粘度15 25mPa · s，微泡穩(wěn)定時(shí)間彡24h0
2.—種權(quán)利要求1所述的低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用，其特征在于用作小于等于120°C的溫度環(huán)境中的低溫微泡工作液流型調(diào)節(jié)劑，以微泡鉆井液中每百克的水基計(jì)， 其低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑用量為0. 1 0. 4克。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑及其應(yīng)用；該流型調(diào)節(jié)劑由黃原膠和無機(jī)硼交聯(lián)劑配制而成；黃原膠與無機(jī)硼交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1∶1～2∶1；該流型調(diào)節(jié)劑水溶物含量≥90％，水分含量≤15％，流型調(diào)節(jié)劑配制成0.5％水溶液后的pH值為5.0～7.0，表觀粘度15～25mPa·s，微泡穩(wěn)定時(shí)間≥24h；用作微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑，以微泡鉆井液中每百克的水基計(jì)，其低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑用量為0.1～0.4克；與一般鉆井液用處理劑配伍性良好，適用于小于等于120℃的溫度環(huán)境，是一種低溫微泡鉆井液流型調(diào)節(jié)劑。
文檔編號C09K8/03GK102485826SQ201010580349
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者夏焱, 莊曉謙, 李景翠, 班凡生, 申瑞臣, 袁光杰, 鄭力會(huì) 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院