[发明专利]用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用，主要解决现有高温地层的低压及水敏性储层钻井过程中存在的井漏、井壁坍塌、卡钻问题。本发明通过采用用于高温地层的油基钻井液，以重量份数计包括以下组分：(1)90份的基油；(2)1～8份的发泡剂；(3)1～8份的稳泡剂；其中，发泡剂的分子通式为：R₁‑O‑(C₃H₆O)_z‑R₂，其中，R₁和R₂均独立选自C₁‑C₂₀的脂肪基、芳基中的任意一种，z＝20‑100；稳泡剂为油溶性的氟或/和硅表面活性剂的技术方案，实现了高温下稳定的低密度、抑制泥页岩水化膨胀以及良好的油气层保护效果，较好地解决了该问题，可应用于高温低压地层钻井作业。

技术领域

本发明涉及一种用于高温地层的油基钻井液及其制备方法和应用。

背景技术

目前，针对不同地层的条件，开发了不同类型的钻井液。其中，泡沫钻井液由于泡沫密度小，具有较强的清除和携带岩屑能力，应用于钻井过程可以提高机械钻速、有效控制地层漏失、减少压差卡钻次数、降低钻头消耗和所需功率等优势，对于低压储层的钻探和开发，是最理想的钻井液。但是目前常规的泡沫钻井液如专利CN200410021014.8、CN200410013232.7、CN200710113558.0、201210310014.4以及CN201010565685.6等都是以水相作为连续介质，依靠发泡剂的作用，通过与空气、氮气、天然气或废气混合来降低密度形成的泡沫或微泡，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，而且在水敏性强的低压储层容易造成泥页岩水化膨胀，限制了该技术的应用。

油基泡沫钻井技术是新兴的钻井技术，能够在超低压、高温、深井和水敏性强地层应用。发展油基泡沫钻井，可以有效解决常规水基泡沫钻井遇到的由于泥页岩水化作用引发的井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂问题，对储层保护具有重要意义，是一种很有潜力的钻井方法。然而油基泡沫的热稳定性是目前该钻井液体系面临的主要难题。

专利AU2006202080A1公开了一种低密度的油基泡沫钻井液体系，但是该文献中形成的泡沫半衰期只有10分钟，难以满足钻井工艺的需求。专利CN201210150219.0也公开了一种低密度油基钻井体系，但由于所用发泡剂为失水山梨醇脂肪酸酯，存在使用温度的局限性，故难以满足高温钻井工艺的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有高温低压及水敏性储层钻井过程中存在的井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂问题，提供一种新的耐高温低密度油基钻井液。该钻井液具有耐高温、密度低、抑制泥岩水化膨胀以及良好的油气层保护效果的优点，可应用于高温低压地层钻井作业。

本发明所要解决的技术问题之二为解决上述技术问题之一的用于高温地层的油基钻井液的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三为解决上述技术问题之一的用于高温地层的油基钻井液在油田钻井中的应用。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：用于高温地层的油基钻井液，以重量份数计包括以下组分：

(1)90份的基油；

(2)1～8份的发泡剂；

(3)1～8份的稳泡剂；

其中，发泡剂的分子通式为：R₁-O-(C₃H₆O)_z-R₂，其中，R₁和R₂均独立选自C₁-C₂₀的脂肪基、芳基中的任意一种，z＝20-100；稳泡剂为油溶性的氟或/和硅表面活性剂。