本發(fā)明涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種耐高溫鉆井有機土及其制備方法。
背景技術(shù):
鉆井液作為鉆井工程的重要組成部分,其性能直接關(guān)系到深井、超深井的鉆井質(zhì)量、鉆井成本和鉆井周期。相對于水基鉆井液,油基鉆井液具有較強的防塌抑制性、潤滑性和良好的儲層保護性能,尤其可滿足強水敏及高溫、超高溫地層,或者需要鉆大位移特殊井及海上水平井等特殊轉(zhuǎn)鉆井需要。
油基鉆井液,又稱油包水鉆井液,油包水乳化鉆井液是以水為分散相,油為連續(xù)相,并添加適量的有機土、潤濕劑、乳化劑和加重劑等形成的乳化液體系,為了形成穩(wěn)定的油包水乳化鉆井液,必須正確的選擇和使用有機土,有機土是決定鉆井液穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,有機土是油基鉆井液中最基本的親油膠體,在油基鉆井液中既可提高鉆井液的粘度和切力,又能降低油基鉆井液的濾失量。將有機土到油包水乳化鉆井液中,能很好地起到增粘提切的作用和具有較好的流變性能和抗高溫性能,而且能在180℃的高溫基本保持穩(wěn)定,對乳狀液的穩(wěn)定性起到良好的作用。
目前國內(nèi)油基鉆井液有機土其最大的缺點是耐高溫性較差,嚴重制約了國內(nèi)油基鉆井液技術(shù)在高溫深井的應(yīng)用,為解決上述問題,市場上也出現(xiàn)了一些抗高溫有機土,這些有機土仍然普遍存在生產(chǎn)成本高、添加量大的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫鉆井有機土及其制備方法,本發(fā)明有機土綠色環(huán)保、耐高溫180℃,有效解決了有機土在鉆井液體系中高溫降解,導致的鉆井液體系破乳、流變性變差和重晶石沉降等問題。
一種耐高溫鉆井有機土,其特征在于,包括以下重量份數(shù)的原料:長鏈季銨鹽1-5份;膨潤土1-5份;稀釋劑50-95份。
其中,所述長鏈季銨鹽為1831、D1821、1631、1231、D1817中的任意一種或多種。
其中,所述膨潤土為鈉基膨潤土、鈉基蒙脫土中的任意一種或多種。
其中,所述稀釋劑為水、甲醇、乙醇中的任意一種或多種。
一種耐高溫鉆井有機土的制備方法,其包括以下步驟:
1)將30-75重量份的稀釋劑和1-5重量份的膨潤土加入至配料釜內(nèi),室溫下攪拌0.5-2h,得到第一混合液;
2)向配料釜中加入20-60重量份的稀釋劑和1-5重量份的長鏈季銨鹽,20-50℃下攪拌0.5-2h,至混合均勻,得到第二混合溶液;
3)將步驟1)得到的第一混合溶液和步驟2)得到的第二混合溶液分先后順序加入反應(yīng)釜中,控制溫度為50-95℃,攪拌,反應(yīng)1.5-4.5h;
4)將步驟3)中混合液放入抽濾裝置,抽濾,洗滌1-3次,70-130℃烘干后,即得有機土成品。
其中,所述其步驟1中的攪拌速度為1000-1500r/min。
其中,所述步驟2中的攪拌速度為60-110r/min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明有機土綠色環(huán)保、耐高溫180℃,有效解決了有機土在鉆井液體系中高溫降解,導致的鉆井液體系破乳、流變性變差和重晶石沉降等問題。
2、本發(fā)明長鏈季銨鹽、膨潤土、稀釋劑共同配合制得的有機土穩(wěn)定性強、濾失量低、添加量小,便于推廣和應(yīng)用。
3、合成有機土的原料多選自鈉基膨潤土,降低了有機土生產(chǎn)成本。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述:
實施例1
一種耐高溫鉆井有機土,其特征在于,包括以下重量份數(shù)的原料:長鏈季銨鹽1份;膨潤土1份;稀釋劑50份。
其中,所述長鏈季銨鹽為1831。
其中,所述膨潤土為鈉基膨潤土。
其中,所述稀釋劑為水。
一種耐高溫鉆井有機土的制備方法,其包括以下步驟:
1)將30重量份的稀釋劑和1重量份的膨潤土加入至配料釜內(nèi),室溫下攪拌0.5h,得到第一混合液;
2)向配料釜中加入20重量份的稀釋劑和1重量份的長鏈季銨鹽,20-50℃下攪拌0.5h,至混合均勻,得到第二混合溶液;
3)將步驟1)得到的第一混合溶液和步驟2)得到的第二混合溶液分先后順序加入反應(yīng)釜中,控制溫度為50℃,攪拌,反應(yīng)1.5h;
4)將步驟3)中混合液放入抽濾裝置,抽濾,洗滌1次,70℃烘干后,即得有機土成品。
其中,所述其步驟1中的攪拌速度為1000r/min。
其中,所述步驟2中的攪拌速度為60r/min。
實施例2
一種耐高溫鉆井有機土,其特征在于,包括以下重量份數(shù)的原料:長鏈季銨鹽5份;膨潤土5份;稀釋劑95份。
其中,所述長鏈季銨鹽為1631。
其中,所述膨潤土為鈉基蒙脫土。
其中,所述稀釋劑為甲醇。
一種耐高溫鉆井有機土的制備方法,其包括以下步驟:
1)將75重量份的稀釋劑和5重量份的膨潤土加入至配料釜內(nèi),室溫下攪拌2h,得到第一混合液;
2)向配料釜中加入20重量份的稀釋劑和5重量份的長鏈季銨鹽, 50℃下攪拌2h,至混合均勻,得到第二混合溶液;
3)將步驟1)得到的第一混合溶液和步驟2)得到的第二混合溶液分先后順序加入反應(yīng)釜中,控制溫度為95℃,攪拌,反應(yīng)4.5h;
4)將步驟3)中混合液放入抽濾裝置,抽濾,洗滌3次, 130℃烘干后,即得有機土成品。
其中,所述其步驟1中的攪拌速度為1500r/min。
其中,所述步驟2中的攪拌速度為110r/min。
實施例3
一種耐高溫鉆井有機土,其特征在于,包括以下重量份數(shù)的原料:長鏈季銨鹽2份;膨潤土3份;稀釋劑85份。
其中,所述長鏈季銨鹽為D1817。
其中,所述膨潤土為鈉基膨潤土。
其中,所述稀釋劑為乙醇。
一種耐高溫鉆井有機土的制備方法,其包括以下步驟:
1)將30重量份的稀釋劑和3重量份的膨潤土加入至配料釜內(nèi),室溫下攪拌0.5-2h,得到第一混合液;
2)向配料釜中加入55重量份的稀釋劑和2重量份的長鏈季銨鹽,30℃下攪拌1.5h,至混合均勻,得到第二混合溶液;
3)將步驟1)得到的第一混合溶液和步驟2)得到的第二混合溶液分先后順序加入反應(yīng)釜中,控制溫度為65℃,攪拌,反應(yīng)3.5h;
4)將步驟3)中混合液放入抽濾裝置,抽濾,洗滌2次,100℃烘干后,即得有機土成品。
其中,所述其步驟1中的攪拌速度為1200r/min。
其中,所述步驟2中的攪拌速度為80r/min。
以上所述僅為本發(fā)明的一實施例,并不限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。