钻井液用抗高温稀释剂及其生产方法和使用方法

文档序号:3815493阅读:317来源:国知局

专利名称::钻井液用抗高温稀释剂及其生产方法和使用方法
技术领域
:本发明涉及油田钻井生产领域中的降粘剂类产品的
技术领域
,是一种钻井液用抗高温稀释剂及其生产方法和使用方法。
背景技术
:目前,国内外钻井领域随着钻井技术水平的不断发展和提高,井身结构和钻遇地层越来越复杂的同时,对钻井的钻井液工艺技术水平提出更高的要求,不仅要求钻井液具有一定的抗高温性能,而且要具有一定的抗高温抑制性、能有效的防止膏侵、钙侵、盐侵和粘土侵对其性能的污染,在地层造浆、垮塌、縮径等各种复杂工况下能保证井下正常施工。为了适应井下地层复杂情况的变化,随着时代的发展,相继研究、开发出了多种抑制性钻井液体系。如聚合物钻井液、钾基盐水聚合物钻井液体系、聚磺钻井液体系、钾钙基聚磺盐水钻井液体系等等。但控制强水敏性地层粘土、膏质泥岩地层分散造浆,控制高密度、高固相含量盐水聚磺钻井液粘切上升的抑制性稀释剂仍是制约水基钻井液体系发展的一个技术瓶颈。传统的稀释剂都属于强分散剂或抗温、抗盐、抗膏功能太差,不能适应现代钻井液技术水平的发展。如铁铬木质素磺酸盐FCLS虽抗温、抗盐、抗膏,但其属强分散剂,有毒,对环境、对人体有污染和伤害,所以被禁用;磺化丹宁虽抗温可达24(TC,但不抗盐、抗膏,也是强分散剂;抑制性聚合物稀释剂XY-27虽有抑制稀释效果,但抗温、抗盐、抗膏效果太差,不能满足于深井、超深井和复杂岩性地层的钻井施工。
发明内容本发明提供了一种钻井液用抗高温稀释剂及其生产方法和使用方法,其克服了现有技术之不足,其抑制功能强、抗温、抗盐、抗膏,完全能满足深井、超深井、复杂岩性地层钻井施工的需要。本发明的技术方案之一是这样来实现的一种钻井液用抗高温稀释剂,其按质量百分比组成为15%至30%的液体减稠剂;15%至25%的磺化剂;3%至6%的还原剂;15%至21%的pH值调节剂;6%至10%的增效剂,其余为水;其中,还原剂为亚硫酸铁或硫酸亚铁,增效剂为甲醛或乙二醛或乙醛。下面是对上述技术方案之一的进一步优化和/或选择上述液体减稠剂为碱木素或腐植酸或腐植酸与碱木素的混合物。上述磺化剂为氨基磺酸或亚硫酸或发烟硫酸或硫酸。上述pH值调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾或氧化钙或碳酸钠或氢氧化钙。本发明的技术方案之二是这样来实现的一种上述的钻井液用抗高温稀释剂的生产方法,其按下述步骤进行首先将所需量的水加入到反应釜中,向其中加入所需量的液体减稠剂,再向其中加入所需要量的磺化剂、还原剂、增效剂充分混合均匀;缓慢升温控制在90°C-120°C,在90'C-12(TC恒温条件下磺化反应2-4小时;磺化反应完成后通入冷却水降温至50°C,缓慢加入pH值调节剂充分搅拌均匀,使pH值达到11-12范围,再升温至95'C条件下反应1小时,而后降至室温放样;再经过喷雾干燥或烘干粉碎或风干粉碎得到钻井液用抗高温稀释剂产品。一种上述的钻井液用抗高温稀释剂的生产方法,其按下述步骤进行首先将所需量的3清水加入到反应釜中,向其中加入所需量的液体减稠剂,再向其中加入定量的磺化剂、还原剂、增效剂、pH值调节剂充分混合均匀,使pH值达到11-12范围;缓慢升温控制在90°C-120°C,在90°C-120。C恒温条件下磺化反应2-4小时;磺化反应完成后通入冷却水降温至室温放样,再经过喷雾干燥或烘干粉碎或风干粉碎得到钻井液用抗高温稀释剂产品。下面是对上述技术方案之二的进一步优化和/或选择上述PH值调节剂为氧化钙或氢氧化钙或氢氧化钾或氢氧化钠或纯碱。。本发明的技术方案之三是这样来实现的上述的钻井液用抗高温稀释剂的使用方法,其按下述步骤进行在钻井过程中,按每1000千克钻井液中加入20千克至30千克钻井液用抗高温稀释剂。本发明钻井液用抗高温稀释剂具有抑制功能强、抗温、抗盐、抗膏,完全能满足深井、超深井、复杂岩性地层钻井施工的需要,其能显著降低水基钻井液的粘度和切力,具有较强的抗盐膏污染能力,能有效地抑制粘土分散,抗温在24(TC以上,并有利于井壁稳定和提高钻速,适用于高温、高矿化度、高固相含量及各种复杂地质条件。具体实施例方式本发明不受下述实施例的限制,可根据上述本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合实施例对本发明作进一步论述实施例l,该钻井液用抗高温稀释剂按质量百分比组成为15%的液体减稠剂;15%的磺化剂;6%的还原剂;15。/。的pH值调节剂;10%的增效剂,其余为水;经新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检测站检验结果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>实施例2,该钻井液用抗高温稀释剂按质量百分比组成为18%的液体减稠剂;18%的磺化剂;5.5%的还原剂;18。/。的pH值调节剂;10%的增效剂,其余为水;经新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检测站检验结果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>实施例3,该钻井液用抗高温稀释剂按质量百分比组成为21%的液体减稠剂;21%的磺化剂;4.5%的还原剂;2ly。的pH值调节剂;9%的增效剂,其余为水;经新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检测站检验结果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例4,该钻井液用抗高温稀释剂按质量百分比组成为24%的液体减稠剂;15%的磺化剂;4%的还原剂;2CF/。的pH值调节剂;8%的增效剂,其余为水;经新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检测站检验结果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例5,该钻井液用抗高温稀释剂按质量百分比组成为27%的液体减稠剂;18%的磺化剂;3.5%的还原剂;18。/。的pH值调节剂;7%的增效剂,其余为水;经新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检测站检验结果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例6,该钻井液用抗高温稀释剂按质量百分比组成为30%的液体减稠剂;16%的磺化剂;5%的还原剂;20。/。的pH值调节剂;7%的增效剂,其余为水;经新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检测站检验结果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例7,该钻井液用抗高温稀释剂按质量百分比组成为20%的液体减稠剂;25%的磺化剂;3%的还原剂;2(F。的pH值调节剂;7%的增效剂,其余为水;经新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检测站检验结果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例8,该钻井液用抗高温稀释剂按质量百分比组成为15%至30%的液体减稠剂;15%至25%的磺化剂;3%至6%的还原剂;15M至2P/。的pH值调节剂;6%至10%的增效剂,其余为水;经新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检测站检验结果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>在上述实施例中还原剂为亚硫酸铁或硫酸亚铁;增效剂为甲醛或乙二醛或乙醛;液体减稠剂为碱木素或腐植酸或腐植酸与碱木素的混合物;磺化剂为氨基磺酸或亚硫酸或发烟硫酸或硫酸;pH值调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾或氧化钙或碳酸钠或氢氧化钙。在本发明中%都为质量百分比。本发明与国内同类产品对比分析见表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由上表1对比得出:1、本发明产品的理化性能指标完全达到了国内现有同类产品TX的理化性能指标。外观、水分、pH值都与国内现有同类产品TX相符。2、本发明产品的钻井液抑制性性能指标超出国内现有同类产品TX的钻井液抑制性性能指标。其抑制膨胀率降低值>30%,国内现有同类产品TX类抑制膨胀率降低值指标里没做规定,说明本发明更适应现代抑制性水基钻井液技术水平的发展,能满足复杂地层钻井的需要。国内现有同类产品,如钻井液用特种稀释剂TX(企业标准Q/TZC2-2007)类具有两大特性一是具有抑制粘土分散的聚合物特性;二是在高矿化度、高固相含量、高温条件下能显著降低钻井液粘度和切力的特性。通过对比表明本发明产品能显著降低水基钻井液的粘度和切力,具有较强的抗盐膏污染能力,能有效地抑制粘土分散,抗温在24(TC以上,并有利于井壁稳定和提高钻速,适用于高温,高矿化度,高固相含量及各种复杂地质条件。权利要求1、一种钻井液用抗高温稀释剂,其特征在于按质量百分比组成为15%至30%的液体减稠剂;15%至25%的磺化剂;3%至6%的还原剂;15%至21%的pH值调节剂;6%至10%的增效剂,其余为水;其中,还原剂为亚硫酸铁或硫酸亚铁,增效剂为甲醛或乙二醛或乙醛。2、根据权利要求1所述的钻井液用抗高温稀释剂,其特征在于液体减稠剂为碱木素或腐植酸或腐植酸与碱木素的混合物;磺化剂为氨基磺酸或亚硫酸或发烟硫酸或硫酸;pH值调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾或氧化钙或碳酸钠或氢氧化钙。3、一种根据权利要求1所述的钻井液用抗高温稀释剂的生产方法,其特征在于按下述步骤进行首先将所需量的水加入到反应釜中,向其中加入所需量的液体减稠剂,再向其中加入所需要量的磺化剂、还原剂、增效剂充分混合均匀;缓慢升温控制在9(TC-120。C,在9(TC-120。C恒温条件下磺化反应2-4小时;磺化反应完成后通入冷却水降温至50'C,缓慢加入pH值调节剂充分搅拌均匀,使pH值达到11-12范围,再升温至95'C条件下反应1小时,而后降至室温放样;再经过喷雾干燥或烘干粉碎或风干粉碎得到钻井液用抗高温稀释剂产品。4、根据权利要求3所述的钻井液用抗高温稀释剂的生产方法,其特征在于液体减稠剂为碱木素或腐植酸或腐植酸与碱木素的混合物;磺化剂为氨基磺酸或亚硫酸或发烟硫酸或硫酸;pH值调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾或氧化钙或碳酸钠或氢氧化钙。5、一种根据权利要求1所述的钻井液用抗高温稀释剂的生产方法,其特征在于按下述步骤进行首先将所需量的清水加入到反应釜中,向其中加入所需量的液体减稠剂,再向其中加入定量的磺化剂、还原剂、增效剂、pH值调节剂充分混合均匀,使pH值达到11-12范围;缓慢升温控制在90°C-120°C,在90°C-120。C恒温条件下磺化反应2-4小时;磺化反应完成后通入冷却水降温至室温放样,再经过喷雾干燥或烘干粉碎或风干粉碎得到钻井液用抗高温稀释剂产品。6、根据权利要求5所述的钻井液用抗高温稀释剂的生产方法,其特征在于液体减稠剂为碱木素或腐植酸或腐植酸与碱木素的混合物;磺化剂为氨基磺酸或亚硫酸或发烟硫酸或硫酸;pH值调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾或氧化钙或碳酸钠或氢氧化钙。7、一种根据权利要求1或2所述的钻井液用抗高温稀释剂的使用方法,其特征在于按下述步骤进行在钻井过程中,按每1000千克钻井液中加入20千克至30千克钻井液用抗高温稀释剂。全文摘要本发明涉及油田钻井生产领域中的降粘剂类产品的
技术领域
,是一种钻井液用抗高温稀释剂及其生产方法和使用方法。该钻井液用抗高温稀释剂组成为液体减稠剂、磺化剂、还原剂、pH值调节剂、增效剂和水。本发明钻井液用抗高温稀释剂具有抑制功能强、抗温、抗盐、抗膏,完全能满足深井、超深井、复杂岩性地层钻井施工的需要,其能显著降低水基钻井液的粘度和切力,具有较强的抗盐膏污染能力,能有效地抑制粘土分散,抗温在240℃以上,并有利于井壁稳定和提高钻速,适用于高温、高矿化度、高固相含量及各种复杂地质条件。文档编号C09K8/02GK101638575SQ20091011343公开日2010年2月3日申请日期2009年8月25日优先权日2009年8月25日发明者于佳水,付建国,倪红霞,李建国,段明祥,利赵申请人:倪红霞
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