(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710263490.8
(22)申请日 2017.04.20
(71)申请人 长江大学
地址 434000 湖北省荆州市沙市区南环路
一号
申请人 荆州嘉华科技有限公司
(72)发明人 许明标 由福昌 周姗姗
(74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569
代理人 王加贵
(51)Int.Cl.
C09K 8/03(2006.01)
C09K 8/32(2006.01)
(54)发明名称一种深水白油平板流油基钻井液(57)摘要本发明提供了一种深水白油平板流油基钻井液，在不同的温度下的塑性粘度和动切力非常稳定，不会随着温度的变化而产生很大的改变。此外，该钻井液的高压失水量较现有的钻井液显著降低，最高也仅仅为2.6mL。深水白油平板流油基钻井液的YP值随 温度增加呈降低趋势，但降幅很小，温度从4℃升至70℃，YP值仅从11降至9，可以满足深水钻井对钻井液的要求。深水白油平板流油基钻井液在4℃、25℃、65℃三个温度的YP、3rmp和终切值几乎不随温度变化；该钻井液体系分别经过页岩钻屑侵污、海水侵污和硫酸钙侵污后，性能变化不大，且性能几乎不随温度变化，证明该深水白油平板流油基钻井液具有较好的抗
污染性能。权利要求书1页 说明书10页 附图1页CN 107043616 A 2017.08.15
C N 107043616
A
1.一种深水白油平板流油基钻井液，
包含以下质量份数的组分：
其中，所述无机氯盐和水的质量比为(20～35):(65～80)。
2.根据权利要求1所述的深水白油平板流油基钻井液，其特征在于，所述主乳化剂包含油酸、二聚酸和妥儿油脂肪酸，所述油酸、二聚酸和妥儿油脂肪酸的质量比为(20～40):(10～40):(20～40)。
3.根据权利要求1所述的深水白油平板流油基钻井液，其特征在于，所述辅乳化剂由包含油酸、妥儿油脂肪酸、二乙醇胺和三乙醇胺的原料制备得到，所述油酸、妥儿油脂肪酸、二乙醇胺和三乙醇胺的质量比为(15～25):(20～30):(25～35):(20～30)。
4.根据权利要求1所述的深水白油平板流油基钻井液，其特征在于，所述流型调节剂由包含丙烯酸、苯乙烯和马来酸酐的原料制备得到，所述丙烯酸、苯乙烯和马来酸酐的质量比为(25～35):(35～45):(25～35)。
5.根据权利要求1所述的深水白油平板流油基钻井液，其特征在于，所述碱度调节剂为氧化钙、氧化镁、氢氧化钙和氢氧化镁中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的深水白油平板流油基钻井液，其特征在于，所述降滤失剂为磺化沥青、改性磺化沥青、天然沥青、乳化沥青和腐殖酸酰胺树脂中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的深水白油平板流油基钻井液，其特征在于，所述加重剂为重晶石和/或石灰石。
8.根据权利要求1所述的深水白油平板流油基钻井液，其特征在于，所述无机氯盐为碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物。
9.根据权利要求8所述的深水白油平板流油基钻井液，其特征在于，所述无机氯盐为氯化钙、氯化钠和氯化钾中的一种或几种。
权 利 要 求 书1/1页CN 107043616 A
一种深水白油平板流油基钻井液
技术领域
[0001]本发明涉及钻井技术领域，尤其涉及一种深水白油平板流油基钻井液。
背景技术
[0002]钻井液是指在油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称，其主要是具有携带和悬浮岩屑、稳定井壁、平衡地层压力、冷却和润滑钻具、传递水动力以及保护油气层等作用，是钻井工程技术的重要组成部分。
[0003]随着海洋勘探开发的不断进行，海洋钻井已经逐步由浅水向深水和超深水发展。深水钻井一般指钻井水域水深超过500m，水深大于1500米时为超深水钻井。然而深水钻井时，由于深水近海底温度很低，使钻井液黏度增大，甚至难以流动，由此可能引发井漏、当量循环密度增大以及压力控制难等一系列问题。在钻遇复杂地层时，对钻井液的要求更高，此种情况下一般采用油基钻井液或合成基钻井液来解决。
[0004]虽然，目前关于油基钻井液和合成基钻井液的研究已经取得了一定的进展。但是，现有的油基钻井液和合成基钻井液却普遍存在这一个问题，钻井液的粘度对温度比较敏感，随着温度的变化波动很大。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种深水白油平板流油基钻井液，得到的钻井液的粘度不会随着温度的变化而变化。
[0006]本发明提供了一种深水白油平板流油基钻井液，包含以下质量份数的组分：
[0007]
[0008]
[0009]其中，所述无机氯盐和水的质量比为(20～35):(65～80)。
[0010]优选的，所述主乳化剂包含油酸、二聚酸和妥儿油脂肪酸，所述油酸、二聚酸和妥儿油脂肪酸的质量比为(20～40):(10～40):(20～40)。 [0011]优选的，所述辅乳化剂由包含油酸、妥儿油脂肪酸、二乙醇胺和三乙醇胺的原料制备得到，所述油酸、妥儿油脂肪酸、二乙醇胺和三乙醇胺的质量比为(15～25):(20～30):
(25～35):(20～30)。
[0012]优选的，所述流型调节剂由包含丙烯酸、苯乙烯和马来酸酐的原料制备得到，所述丙烯酸、苯乙烯和马来酸酐的质量比为(25～35):(35～45):(25～35)。
[0013]优选的，所述碱度调节剂为氧化钙、氧化镁、氢氧化钙和氢氧化镁中的一种或几种。
[0014]优选的，所述降滤失剂为磺化沥青、改性磺化沥青、天然沥青、乳化沥青和腐殖酸酰胺树脂中的一种或几种。
[0015]优选的，所述加重剂为重晶石和/或石灰石。
[0016]优选的，所述无机氯盐为碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物。
[0017]优选的，所述无机氯盐为氯化钙、氯化钠和氯化钾中的一种或几种。
[0018]本发明提供了一种深水白油平板流油基钻井液，包含主乳化剂、辅乳化剂、流型调节剂、碱度调节剂、有机彭润土、降滤失剂、加重剂、无机氯盐水溶液和白油组分。本发明提供的深水白油平板流油基钻井液具有优异的稳定性和抗污染性。由实施例的实验结果可知，深水白油平板流油基钻井液在不同的温度下(4℃、25℃、65℃)的塑性粘度和动切力非常稳定，不会随着温度的变化而产生很大的改变。此外，高压失水量较现有的钻井液显著降低，最高也仅仅为2.6mL。深水白油平板流油基钻井液的YP值随温度增加呈降低趋势，但降幅很小，温度从4℃升至70℃，YP值仅从11降至9，可以满足深水钻井对钻井液的要求。深水白油平板流油基钻井液在4℃、25℃、65℃三个温度的YP、3rmp和终切值几乎不随温度变化；该钻井液体系分别经过页岩钻屑侵污、海水侵污和硫酸钙侵污后，性能变化不大，且性能几乎不随温度变化，证明该深水白油平板流油基钻井液具有较好的抗污染性能。
附图说明
[0019]图1为实施例1深水白油平板流油基钻井液YP值随温度的变化曲线；
[0020]图2为实施例1深水白油平板流油基钻井液的抗污染性能。
具体实施方式
[0021]本发明提供了一种深水白油平板流油基钻井液，包含以下质量份数的组分：
[0022]
[0023]其中，所述无机氯盐和水的质量比为(20～35):(65～80)。
[0024]在本发明中，所述深水白油平板流油基钻井液包含100份白油。本发明对所述白油的来源没有特殊要求，采用市售的白油即可。在本发明中，所述白油可具体为3#白油或5#白油。
[0025]以100份白油为基准，本发明提供的深水白油平板流油基钻井液包含0.4～3份主乳化剂，优选为0.8～2.5份，更优选为1.5～2份。在本发明中，所述主乳化剂优选包含油酸、二聚酸和妥儿油脂肪酸，所述油酸、二聚酸和妥儿油脂肪酸的质量比优选为(20～40):(10～40):(20～40)，更优选为(25～35):(15～35):(25～35)，最优选为(28～32):(20～30): (28～32)。
[0026]以100份白油为基准，本发明提供的深水白油平板流油基钻井液包含0.1～1份辅乳化剂，优选为0.3～0.8份，更优选为0.5～0.7份。本发明中，所述辅乳化剂优选由包括油酸、妥儿油脂肪酸、二乙醇胺和三乙醇胺的原料制备得到，制备所述辅乳化剂的方法优选包括以下步骤：
[0027]在真空条件下，将油酸、妥儿油脂肪酸、二乙醇胺和三乙醇胺进行热混合，得到热混合物；
[0028]对热混合物进行加热处理，得到辅乳化剂。
[0029]本发明在真空条件下，将油酸、妥儿油脂肪酸、二乙醇胺和三乙醇胺进行热混合，得到热混合物。在本发明中，所述热混合过程为几种原料物质的酰胺化过程。本发明优选先将油酸和妥儿油脂肪酸混合，再与二乙醇胺和三乙醇胺进行混合。在本发明中，所述真空条件的真空度优选的小于等于-0.1MP
a，更优选的小于等于-0.2MPa，最优选的-1～-0.3MPa。在本发明中，所述热混合的温度优选为110～130℃，更优选为115～125℃，最优选为118～123℃；所述热混合的时间优选为2～8小时，更优选为3～7小时，最优选为4～6小时。[0030]在本发明中，所述油酸、妥儿油脂肪酸、二乙醇胺和三乙醇胺的质量比优选为(15～25):(20～30):(25～35):(20～30)，更优选为(17～23):(22～28):(27～33):(22～28)，最优选为(19～21):(24～26):(29～31):(24～26)。
[0031]得到热混合物后，本发明对所述热混合物进行加热处理，得到辅乳化剂。在本发明中，所述加热处理为热混合物的环化过程。在本发明中，所述加热处理的温度优选为350～370℃，更优选为355～365℃，最优选为358～363℃；所述加热处理的时间优选为2～8小时，更优选为3～7小时，最优选为4～6小时。
[0032]以100份白油为基准，本发明提供的深水白油平板流油基钻井液包含2～4份流型调节剂，优选为2.5～3.5份，更优选为2.8～3.3份。本发明中，所述流型调节剂优选由包括丙烯酸、和马来酸酐的原料制备得到，所述流型调节剂的制备方法优选包括以下步骤：
[0033]将丙烯酸和苯乙烯混合进行一级加热处理，得到一级热混物；
[0034]对所述一级热混物和马来酸酐进行二级加热处理，得到流型调节剂。
[0035]本发明将丙烯酸和苯乙烯混合进行一级加热处理，得到一级热混物。在本发明中，所述一级加热处理的温度优选为80～100℃，更优选为85～95℃，最优选为90～92℃；所述一级加热处理的时间优选为50～70分钟，更优选为55～65分钟，最优选为58～63分钟。在本发明中，所述丙烯酸和苯乙烯的质量比优选为(25～35):(35～45)，更优选为(28～33):(38～43)，最优选为(30～31):(39～41)。
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