一種棕櫚油基鉆井液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種油田鉆井中使用的油基鉆井液，特別涉及一種降濾失性能優(yōu)良、 潤滑性能好的棕櫚油基鉆井液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在實際應(yīng)用中常用的鉆井液為油基鉆井液和水基鉆井液。其中，油基鉆井 液是一種以油為分散介質(zhì)的溶膠懸浮混合體系，所用的油主要是柴油或原油。相對于水基 鉆井液，油基鉆井液具有一些優(yōu)點。例如，油基鉆井液的防塌抑制性、潤滑性和良好的儲層 保護性能，特別可以運用在強水敏以及高溫、超高溫地層，或者可以滿足大位移井和海上水 平鉆井等特殊鉆井方式的需要。油基鉆井液雖然具有優(yōu)異的性能，但是由于油基鉆井液的 基液以油為主，特別是柴油或原油作為基礎(chǔ)油時，鉆井液的生物降解性差并且對環(huán)境的污 染比較嚴(yán)重，由于所用基礎(chǔ)油燃點較低、高溫易燃燒，更增加了安全隱患，且配制成本較高。 而以棕櫚油為基礎(chǔ)油的鉆井液體系除了能滿足常規(guī)油基鉆井液井壁穩(wěn)定性好、抑制性強， 潤滑性能優(yōu)良的要求外，成本還得到了有效控制，非常值得推廣應(yīng)用。并且棕櫚油所配制的 鉆井液體系為環(huán)境友好型油基鉆井液體系，有利于保護環(huán)境，還能有效減少配制和使用過 程中的安全隱患。
[0003] 本發(fā)明提供了一種棕櫚油基鉆井液及其制備方法，通過本發(fā)明，能夠得到降濾失 性能及調(diào)節(jié)流變性能優(yōu)異、潤滑性能好的棕櫚油基鉆井液體系，可用于復(fù)雜地層如高溫、強 水敏地層等，并可以簡化現(xiàn)場工序，節(jié)約成本，減少對環(huán)境的污染，提高安全性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服以柴油或原油為基礎(chǔ)油配制的油基鉆井液污染環(huán)境、成本高、安全隱患大 等不足，并尋求有效利用棕櫚油的新途徑，本發(fā)明提供了以棕櫚油為基礎(chǔ)油的油基鉆井液 及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種棕櫚油基鉆井液的制備方法，以質(zhì)量份數(shù)計包括 以下組分：
[0006] 有機土 ：2 ~4%;
[0007] 降濾失劑：1~3%;
[0008] 主乳化劑：2~4%;
[0009] 輔助乳化劑：0~3%;
[0010] 水相：0 ~35%;
[0011] 油相：60 ~95%。
[0012] 上述技術(shù)方案中，有機土為自制的JHA6有機土；降濾失劑為自制的FLEl降濾失 劑；主乳化劑為脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸鹽、十二烷基醇酰胺、SpanSO中的任一種或上述 任意兩種的混合物，其中脂肪胺聚氧乙烯醚優(yōu)選椰油胺醚、牛油胺醚，脂肪酸鹽優(yōu)選椰油酸 甲酯磺酸鈉、牛油酸甲酯磺酸鈉，十二烷基醇酰胺優(yōu)選十二烷基二乙醇酰胺；輔助乳化劑為 十二烷基苯磺酸鈉、聚烯烴羧酸聚氧乙烯醚磷酸酯、聚烯烴羧酸聚氧乙烯醚硫酸酯、十二烷 基聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基聚氧乙烯醚羧酸鈉中的任一種或上述任意兩種的混合物； 水溶液為20%~飽和濃度的CaCljK溶液、NaCl水溶液、MgCl 2水溶液中的一種；基礎(chǔ)油為 棕櫚油。
[0013] -種棕櫚油基鉆井液的制備方法，包括如下步驟：
[0014] (1)取油于漿杯中，在速率為3000~4000r/min的攪拌下加入有機土；
[0015] (2)先以8000~lOOOOr/min的速率攪拌5min后，在速率為3000~4000r/min的 攪拌下加入降濾失劑；
[0016] (3)再以8000~lOOOOr/min的速率攪拌5min后，加入主乳化劑和輔助乳化劑；
[0017] (4)再進行5min速率為8000~10000r/min的攪拌，然后在速率為3000~4000r/ min的攪拌下緩慢加入水溶液；
[0018] (5)最后再以8000~10000r/min的速率攪拌20min。
[0019] 所述的有機土為自制的JHA6有機土，其具體組成為：有機土由優(yōu)選的干料鈉基膨 潤土 80~90份；季銨鹽陽離子表面活性劑30~40份；親油性非離子表面活性劑15~ 20份；有機胺鹽0. 01~20份；內(nèi)酰胺0. 05~20份；質(zhì)子化劑0. 01~1. 0份；過渡金屬 鹽0. 01~2. 0份；水500~750份組成。其制備方法為：（1)將優(yōu)選的干料鈉基膨潤土分 散到水中，用浮選法除去雜質(zhì)，使之形成穩(wěn)定的懸浮液a ; (2)用HCl將懸浮液a活化，加入 HCl或NaOH調(diào)節(jié)懸浮液a的pH至5~9得到液體b ; (3)加入一定量的有機胺鹽、內(nèi)酰胺、 質(zhì)子化劑和過渡金屬鹽類（硝酸鎳），在恒溫水浴中攪拌約2~5h，使其充分交換，經(jīng)抽濾、 洗滌后得到一次樣品溶液c ; (4)將季銨鹽陽離子表面活性劑加入到水中，攪拌均勻得到液 體d ; (4)將液體d加入到液體c中，在溫度為40~90°C條件下，反應(yīng)1~3小時；（5)將 第⑷步得到的產(chǎn)物洗滌3~5次，加入親油性非離子表面活性劑得到產(chǎn)物e ; (6)將產(chǎn)物 e在90~IKTC溫度下烘干，粉碎過篩，即得高成膠率有機土產(chǎn)品。其中，過渡金屬鹽可以 為硝酸鎳。
[0020] 進一步地，其中季銨鹽陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基氯化銨，親油性非離 子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚，有機銨鹽為C 12-C18長鏈季銨鹽，內(nèi)酰胺為己內(nèi)酰胺，質(zhì) 子化劑為鹽酸。
[0021] 所述的降濾失劑為自制的FLEl降濾失劑，其具體組成為：降濾失劑由優(yōu)選的有機 質(zhì)40~60份；陽離子表面活性劑30~40份；親油性非離子表面活性劑15~20份；有 機胺鹽〇. 01~20份；內(nèi)酰胺0. 05~20份；質(zhì)子化劑0. 01~1. 0份；過渡金屬鹽0. 01~ 2. 0份；水500~750份組成。其制備方法為：（1)將優(yōu)選的有機質(zhì)分散到水中，用NaOH進 行活化，加入HCl或NaOH調(diào)節(jié)液體的pH至8~12,得到液體a ; (2)靜置3h后，用浮選法 除去上層雜質(zhì)，得到液體b ; (3)對液體b進行高溫烘干、粉碎過篩后得到固體產(chǎn)物c ; (4)取 1份產(chǎn)物c溶于水，加入一定量的有機胺鹽、內(nèi)酰胺、質(zhì)子化劑和過渡金屬鎳鹽，在恒溫水浴 中攪拌約2~5h，使其充分交換，經(jīng)抽濾、洗滌后得到一次樣品溶液d ; (5)將陽離子表面活 性劑加入到水中，攪拌均勻得到液體e ; (6)將液體e加入到液體d中，在溫度為40~90°C 條件下，反應(yīng)1~3小時；(7)將第（6)步得到的產(chǎn)物洗滌3~5次，加入親油性非離子表 面活性劑得到產(chǎn)物f ; (8)將產(chǎn)物f在90~IKTC溫度下烘干，粉碎過篩，即得高效降濾失 劑產(chǎn)品。其中，過渡金屬鹽可以為硝酸鎳。
[0022] 進一步地，其中其中季銨鹽陽離子表面活性劑為十二烷基溴化吡啶，親油性非離 子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚，有機銨鹽為C 12-C18長鏈季銨鹽，內(nèi)酰胺為己內(nèi)酰胺，質(zhì) 子化劑為鹽酸。
[0023] 本發(fā)明的有益效果是：
[0024] 1、本發(fā)明以棕櫚油為基礎(chǔ)油，代替柴油或原油，研制出了棕櫚油基鉆井液體系，該 鉆井液體系除了能滿足常規(guī)油基鉆井液井壁穩(wěn)定性好、抑制性強，潤滑性能優(yōu)良的要求外， 成本還得到了有效控制，非常值得推廣應(yīng)用。
[0025] 2、本發(fā)明采用棕櫚油作為基礎(chǔ)油，性能穩(wěn)定、流變性優(yōu)良。
[0026] 3、本發(fā)明選用棕櫚油所配制的鉆井液體系為環(huán)境友好型油基鉆井液體系，有利于 保護環(huán)境。
[0027] 4、本發(fā)明基礎(chǔ)油為棕櫚油，來源廣、價格便宜，能有效降低油基鉆井液成本。
[0028] 5、本發(fā)明基礎(chǔ)油采用棕櫚油，降低了配制和使用過程中的安全隱患。
【具體實施方式】
[0029] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例對本 發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。
[0030] 實施例1 :
[0031] JHA6 有機土 ：4%;
[0032] FLEl 降濾失劑：2% ;
[0033] Span80 ：3% ；
[0034] 十二烷基苯磺酸鈉：1% ;
[0035] 20 % 的 CaCl2水溶液：10 %。
[0036] 棕櫚油：80%。
[0037] (1)取320ml棕櫚油于漿杯中，在速率為3000~4000r/min的攪拌下加入4%的 JHA6有機土；
[0038] (2)先以8000~lOOOOr/min的速率攪拌5min后，在速率為3000~4000r/min的 攪拌下加入2%的FLEl降濾失劑；
[0039] (3)再以8000~lOOOOr/min的速率攪拌5min后，加入3 %主乳化劑Span80和 1 %的輔助乳化劑十二烷基苯磺酸鈉；
[0040] (4)再進行5min速率為8000~lOOOOr/min的攪拌，然后在速率為3000~4000r/ min的攪拌下緩慢加入水溶液35ml (20 %的CaCl2水溶液）；
[0041] (5)最后再以8000~10000r/min的速率攪拌20min。
[0042] (6)用六速旋轉(zhuǎn)粘度計測鉆井液流變參數(shù)，API濾失儀測量濾失量。
[0043] 實施例2 :
[0044] JHA6 有機土 ：4%;
[0045] FLEl 降濾失劑：2% ;
[0046] Span80 ：3% ；
[0047] 十二烷基苯磺酸鈉：1% ;
[0048] 20 % 的 CaCl2水溶液：20 % ;
[0049] 棕櫚油：70%。
[0050] (1)取320ml棕櫚油于漿杯中，在速率為3000~4000r/min的攪拌下加入4%的 JHA6有機土；
[0051] (2)先以8000~lOOOOr/min的速率攪拌5min后，在速率為3000~4000r/min的 攪拌下加入2%的FLEl降濾失劑；
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