[发明专利]欠平衡钻井用高温硬胶泡沫及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及欠平衡钻井技术领域，是一种欠平衡钻井用高温硬胶泡沫及其制备方法。 

背景技术

随着油气田的勘探开发，常规油气资源逐渐被开采殆尽，许多已探明的未动用储量基本上都是低压低渗油田。欠平衡钻井具有减少地层损害、提高机械钻速、降低循环压耗、避免井漏和减少压差卡钻等优点，近10年得到很大发展。泡沫钻井是欠平衡钻井技术的一种特殊形式, 主要流体是泡沫，其具有密度低、悬浮和携带岩屑能力强、静液柱压力低、滤失量小、摩阻损失小、助排能力强、抗污染效果好、对油层伤害小等特性，广泛用于低压、漏失及水敏性地层的钻井、完井、修井和油气井增产措施中。通过合理利用配套的泡沫欠平衡钻井工艺，可最大限度地减少对油层的侵害。 

随着泡沫欠平衡钻井技术的推广应用，泡沫钻井面临地层高温、钻遇高矿化度地层水、甚至是储集层的原油、矿化水和原油的混合物等问题，所用的泡沫体系应在所遇地层流体中具有强起泡能力,形成的泡沫稳定性好,能与钻井作业中添加的其它化学剂配伍。目前国内油田泡沫欠平衡钻井过程中常用的是普通泡沫体系，有的抗温性好，但遇到高盐地层泡沫消失，有的抗盐、油污染性能好，但抗温性差，能满足上述全部要求的发泡剂不多,能适应油和高盐卤水混合流体的在国内更是凤毛麟角。 

发明内容

本发明提供了一种欠平衡钻井用高温硬胶泡沫及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决当钻遇含有高矿化度地层水或含油地层的深井时，普通泡沫体系因抗温、抗盐、抗油能力弱，泡沫性能衰减严重，从而导致钻井施工困难的问题。 

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种欠平衡钻井用高温硬胶泡沫：按重量百分数含有坂土1%至3%、复合发泡剂3%至6%、稳泡剂0.3%至0.6%、余量为水。 

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进： 

上述复合发泡剂为十二烷基异丁醇基醚磺酸盐、茶皂素、十二烷基硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐中的一种或一种以上的组合物。

上述十二烷基异丁醇基醚磺酸盐按下述制备方法得到：第一步：将100重量份十二醇加入反应釜中加温至70℃至80℃，依次加入2.0重量份催化剂TBE和55重量份甲基环氧氯丙烷并反应3 h至4h，升温至80℃至90℃后；按上述每100重量份十二醇的量加入70ml质量百分比浓度为40%的NaOH溶液，反应1 h至2h；然后萃取分离得到脂肪醇环氧基醚；然后按上述每100重量份十二醇的量在脂肪醇环氧基醚中加入170ml NaHSO₃饱和溶液，在130至160℃条件下密闭反应1 h至2h，得黄褐色膏状物，即为十二烷基异丁醇基醚磺酸盐。 

上述复合发泡剂为茶皂素、十二烷基硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐中的一种或一种以上的组合物。 

上述稳泡剂为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、生物聚合物、有机酸盐聚合物中的一种或一种以上的组合物。 

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种上述欠平衡钻井用高温硬胶泡沫的制备方法：按下述步骤进行：第一步：将所需要量的坂土加入所需要量的水中制成坂土基浆后老化24 h以上，然后泵入所需要量的稳泡剂和复合发泡剂，充分搅拌均匀，得到欠平衡钻井用高温硬胶泡沫。 

本发明通过复合发泡剂和稳泡剂的协同增效作用，具有泡沫致密、抗温、抗盐、抗油能力强和泡沫性能稳定的特点，增强了其携砂能力，更好的满足了钻井施工要求。 

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与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描述： 

实施例1，该欠平衡钻井用高温硬胶泡沫按重量百分数含有坂土1%至3%、复合发泡剂3%至6%、稳泡剂0.3%至0.6%、余量为水。

实施例2，该欠平衡钻井用高温硬胶泡沫按重量百分数含有坂土1%、复合发泡剂3%、稳泡剂0.3%、余量为水。 

实施例3，该欠平衡钻井用高温硬胶泡沫按重量百分数含有坂土3%、复合发泡剂6%、稳泡剂0.6%、余量为水。 

实施例4，该欠平衡钻井用高温硬胶泡沫按重量百分数含有坂土1%、复合发泡剂6%、稳泡剂0.3%、余量为水。 

实施例5，该欠平衡钻井用高温硬胶泡沫按重量百分数含有坂土3%、复合发泡剂3%、稳泡剂0.6%、余量为水。 

实施例6，该欠平衡钻井用高温硬胶泡沫按重量百分数含有坂土2%、复合发泡剂4.5%、稳泡剂0.45%、余量为水。 

在上述实施例中：