[发明专利]保护油气层低毒油基微泡钻井液

说明书

技术领域：

本发明涉及油田钻井工程中的一种作业液，具体地说，是一种可用于低压易漏地层的、具有环保特性的保护油气层低毒油基微泡钻井液。

背景技术：

对于低压储层的钻探和开发，最理想的钻井液为泡沫钻井液。早在上世纪50年代，国外就认识到泡沫密度小，具有较强的清除和携带岩屑能力，泡沫应用于钻井过程可以提高机械钻速、减少卡钻次数、降低钻头消耗和所需功率。目前常规的泡沫钻井液都是以水相为连续介质，依靠发泡剂的作用，通过与空气混合来降低密度形成的泡沫或微泡，如专利CN200410021014.8、CN200410013232.7以及CN200710113558.0等，但是水基泡沫存在着以下不足：

(1)水基泡沫都是以水相为连续介质，由于基液密度高，体系密度的降低程度受客观条件的限制，特别是在一些低压深井地区，钻井液稳定性受到较大的影响，

(2)水基泡沫的稳定性受高矿化水破坏明显，在水敏性强的低压、高含盐储层，由于泡沫破裂容易造成泥页岩水化膨胀，限制了该技术的应用。

油基微泡钻井液技术是新兴的钻井技术，具有以下优点：

(1)含水量较低，减少了体系中乳化水滴的浓度，可降低塑性粘度。

(2)热稳定性好，易于维护。

(3)抗盐能力较强。

(4)相比水基泡沫钻井液，更有利于保护油气层。

油基泡沫钻井是一种很有潜力的钻井方法，可以解决常规水基泡沫钻井遇到的由于水化作用引发的井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂问题。

油基微泡钻井液的应用范围：

(1)能量衰竭的低压、超低压地层。

(2)蒙脱石含量较高的水敏性地层。

(3)高含盐地层。

(4)软、硬脆性泥页岩等易坍塌地层。

(5)地层温度较高的深井钻井。

从现有的泡沫技术发展程度看，由于油具有较低的表面张力，本身对泡沫具有一定消泡作用，因此泡沫的生成和稳定是目前油基微泡钻井液面临的主要难题。

发明内容：

本发明的目的要解决的技术问题是克服现有泡沫技术的不足，提供一种可应用于低压碳酸盐储层、泥页岩储层及含盐层等石油钻井作业中的，具有低密度、强抑制性且泡沫稳定性好的保护油气层低毒油基微泡钻井液。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：

该保护油气层低毒油基微泡钻井液包括如下重量份配比的原料：

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

所述的基油由低毒的矿物油(如白油)、α-烯烃、气质油中的一种或一种以上以任意配比组合而成。

所述的水为蒸馏水或不高于10000mg/L矿化度的矿化水。

所述的油基发泡剂是按照长链烷基脂肪钙盐或比长链烷基脂肪钙盐更高价离子盐：烷基硅油＝1：0.2～0.5摩尔配比混合的混合物。

所述的有机膨润土是由蒙脱石类粘土矿物经长碳链烷基季铵盐改性而得；所述的长碳链烷基季铵盐中碳链的碳数为C12、C14、C16、C18中的一种或一种以上以任意配比组合而成。

所述的增粘剂是含有非磺化的热塑性聚合物；所述的非磺化热塑性聚合物是橡胶、乙丙共聚物、聚氨酯预聚体、丁苯胶乳中的一种或一种以上以任意配比组合而成；所述橡胶是顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚丁二烯橡胶中的一种或一种以上以任意配比组合而成。

所述乳化剂是失水山梨醇脂肪酸酯、长碳链脂肪酸酰胺、聚烯烃羧酸酯中的一种或一种以上以任意配比组合而成；所述长碳链脂肪酸酰胺是按照环烷酸、硬脂酸或油酸：单乙醇胺或二乙醇胺＝1：1.1～1.2摩尔配比，在反应温度为170℃～180℃、反应时间为6-8小时条件下的酰胺化产物。

下面就各组分作详细说明：

(1)基油

基油在油基微泡钻井液作为连续相，因为柴油的生物毒性高，随着环境保护意识的增强，使用低毒的矿物油(如白油)、合成基，如α-烯烃、气质油等的一种或一种以上组成，该类基油芳烃含量低，对海洋生物低毒或无毒，能够满足现场环境以及安全使用要求；

(2)水

少量的水在油基泡沫体系中作为分散相，起到调控钻井液流变参数的作用，可增加体系粘度，有利于提高泡沫的稳定性。本发明的水为蒸馏水或不高于100000mg/L矿化度的矿化水。

(3)油基发泡剂