一種鉆井液用潤滑封堵劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石油技術領域，特別涉及一種鉆井液用潤滑封堵劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國石油勘探開發步伐的加快，定向井、水平井的鉆井數量、難度不斷增加， 井眼深、地溫高、地質條件復雜；致使地層會造成鉆頭脫壓、連續鉆進無進尺，而且還會引起 井下垮塌、卡鉆等復雜事故，造成事故套事故，復雜套復雜的情況，嚴重時會造成填井或全 井報廢。要解決這些問題，就必須選擇性能優良的鉆井液，鉆井液在鉆井作業和保護油氣層 中起到的作用和各方面對鉆井液的嚴格要求，促使鉆井液技術取得了迅速的發展。經過多 年的科研開發和生產實踐，鉆井液已從僅滿足鉆頭鉆進發展到適應各方面需求的鉆井液體 系。例如為快速鉆井服務的低粘度、低摩擦、低固相的聚合物鉆井液，防卡鉆井液，針對巖石 特點的防塌鉆井液，鉆鹽巖層的飽和鹽水鉆井液，保護油氣層的低密度水包油鉆井液，防堵 塞油氣通道的油基鉆井液和開發低壓油氣田的泡沫鉆井液等。
[0003] 在我國油田開發中，泥頁巖地層井壁不穩定是鉆井工程中經常遇到的一個技術難 題。水敏性活性泥頁巖、軟泥巖極易水化膨脹，特別是鉆進易垮塌泥頁巖層、深部易塌地層、 鹽膏泥復雜地層等極易出現剝落、掉塊現象，造成阻卡，憋泵現象，給施工和后期完井工作 帶來了較大的風險。
[0004] 目前，性能優良的鉆井液是指高潤滑性能的鉆井液，其中，提高鉆井液潤滑性能的 主要方法有三種，一是在鉆井液中混入原油、礦物油或植物油，同時加入大量的表面活性劑 和助表面活性劑來提高乳化穩定性，促進原油或礦物油在鉆井液中充分的均勻分散；二是 在鉆井液中加入有機聚合物潤滑劑，如聚合醚潤滑劑、聚合醇潤滑劑等，這類鉆井液有類似 油基鉆井液的性能，同時具有表面活性劑的雙親特性；三是在鉆井液中加入一些固體惰性 潤滑材料，如塑料小球、玻璃小球、石墨等，這類潤滑劑不與鉆井液發生化學作用，通過改變 鉆具與井壁的摩擦方式來降低摩阻。
[0005] 然而這些常用的鉆井液用潤滑劑多為固體，固體潤滑劑存在一些缺點：1、固體 潤滑劑的摩擦系數大，一般比潤滑油潤滑的摩擦系數大50~100倍，比潤滑脂潤滑時大 100~500倍；2、因熱傳導困難，摩擦部件的溫度容易升高；3、會產生磨肩等污染摩擦表面； 4、有時會產生噪音和振動；5、固體潤滑劑使用前期準備時間長，使用不方便；因此，我們需 要一種新型的鉆井液用固體潤滑劑。

【發明內容】

[0006] 本發明的目的在于提供一種克服現有技術的不足，鉆井液用潤滑封堵劑及其制備 方法。
[0007] 為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現： 一種鉆井液用潤滑封堵劑，由以下重量份數的原料配比而成：水20~40份，膨潤土 3~8份，潤滑劑20~30份，穩定劑1~3份，瀝青20~40份，瀝青改性劑1~5份，PH 值調節劑0. 1~1份，防凍劑2~4份，表面活性劑2~4份，消泡劑1~3份。
[0008] 所述的潤滑劑為液體石蠟、工業白油、柴油或煤油其中一種。
[0009] 所述的穩定劑為羥乙基纖維素、黃原膠、氯化鈣按3 :3 :1的重量比例進行復配的 混合物。
[0010] 所述的瀝青為石油瀝青、煤瀝青或植物瀝青其中一種。
[0011] 所述的瀝青改性劑為熱塑性丁苯橡膠、丁苯橡膠、丁苯膠乳、無規聚丙烯或聚丙烯 其中一種。
[0012] 所述的PH值調節劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉其中一種或幾種的 混合物。
[0013] 所述的防凍劑為乙二醇或丙二醇。
[0014] 所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸三乙醇胺鹽、十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯 磺酸鈉其中一種與聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚 其中一種按2:1的重量比例進行復配的混合物。
[0015] 所述的消泡劑為二甲基硅油、氟硅氧烷或聚氧丙烯甘油醚其中一種。
[0016] -種鉆井液用潤滑封堵劑的制備方法，按以下步驟完成： (1) 開啟攪拌器，在水中加入PH值調節劑，加熱至70~90°C，攪拌下加入膨潤土、穩定 劑、潤滑劑、防凍劑、表面活性劑，每加入一種處理劑要充分攪拌5~15分鐘后再加入下一 種，加入最后一種處理劑后攪拌20~40分鐘得到水溶液； (2) 將瀝青加熱至140~150°C，攪拌下加入瀝青改性劑、消泡劑，攪拌2小時至改性劑、 消泡劑完全溶解，得到改性瀝青； (3) 在3000rpm高速攪拌下向改性瀝青中加入第一步得到的水溶液，定溫95°C攪拌 50~70分鐘，然后通過膠體磨進行研磨，研磨三次后得到本產品。
[0017] 與現有的技術相比，本發明的有益效果是： (1)本發明有效地提高鉆井液體系中可變形微粒的含量，對巖層特別是易垮塌泥頁巖 層、深部易塌地層、鹽膏泥復雜地層等具有很好的封堵能力，對10Um的微裂紋同樣具有良 好的封堵效果，沒有再發生剝落、掉塊和坍塌等現象。
[0018] (2)適用性良好，與多種鉆井液處理劑相配伍，廣泛用于淡水、海水和高濃度鹽水 鉆井液體系。
[0019] (3)潤滑性良好，不僅比原有封堵劑潤滑效果有顯著提高，而且比液體潤滑劑具有 更高的粘附系數降低率。
[0020] (4)具有降濾失作用，并且對流型影響不大，在聚合物漿中，具有穩定流型，降低失 水的作用。
[0021] (5)使用方便，準備周期短，具有一劑多效的作用，節省成本，降低勞動強度。
【具體實施方式】
[0022] 下面對本發明的【具體實施方式】進一步說明： 實施例一 一種鉆井液用潤滑封堵劑，由以下重量份數的原料配比而成：水40份，膨潤土 5份，潤 滑劑20份，穩定劑2份，瀝青25份，瀝青改性劑2份，PH值調節劑1份，防凍劑2份，表面 活性劑2份，消泡劑1份。
[0023] 此鉆井液用潤滑封堵劑的制備方法，按以下步驟完成： (1) 開啟攪拌器，在40份水中加入1份PH值調節劑，加熱至70~90°C，攪拌下加入5 份膨潤土、2份穩定劑、20份潤滑劑、2份防凍劑、2份表面活性劑，每加入一種處理劑要充分 攪拌5~15分鐘后再加入下一種，加入最后一種處理劑后攪拌20~40分鐘得到水溶液； (2) 將25份瀝青加熱至140~150°C，攪拌下加入1份消泡劑、2份瀝青改性劑，攪拌2 小時至改性劑、消泡劑完全溶解，得到改性瀝青； (3) 在3000rpm高速攪拌下向改性瀝青中加入第一步得到的水溶液，定溫95°C攪拌 50~70分鐘，然后通過膠體磨進行研磨，研磨三次后得到本產品。
[0024] 上述的潤滑劑為工業白油。
[0025] 上述的穩定劑為羥乙基纖維素、黃原膠、氯化鈣按3 :3 :1的重量比例進行復配的 混合物。
[0026] 上述的瀝青為石油瀝青。
[0027] 上述的瀝青改性劑為熱塑性丁苯橡膠。
[0028] 上述的PH值調節劑為氫氧化鈉。
[0029] 上述的防凍劑為乙二醇。
[0030] 上述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉與壬基酚聚氧乙烯醚按2:1的重量比例進 行復配的混合物。
[0031] 上述的消泡劑為二甲基硅油。
[0032] 按其制備方法而得到的產品的指標如下表：
土衆的制備：在1200ml水中加入0. 36g氫氧化鈉，攪拌下加入36g膨潤土粉，攪拌30 分鐘，在室溫下密閉預水化養護24小時得到土漿。
[0033] 量取土漿3份，每份400ml，一份添加任何制劑，一份加入12g本發明產品，一份加 入12g磺化瀝青(粉末)，測量在120°C老化前后的性能(老化條件：120°CX16h)，結果見表 1〇
[0034]樣品 1 :土衆 400ml 樣品2 :土漿400ml+ 3%鉆井液用潤滑封堵劑 樣品3 :土衆400ml+ 3%磺化瀝青(粉末） 表1
由表1可知，本發明具有良好的封堵作用和一定的降濾失功能，較粉末狀的封堵劑能 夠快速的同鉆井液混合使用。
[0035] 實施例二 一種鉆井液用潤滑封堵劑，由以下重量份數的原料配比而成：水30份，膨潤土8份，潤 滑劑30份，穩定劑3份，瀝青40份，瀝青改性劑5份，PH值調節劑0. 5份，防凍劑4份，表 面活性劑4份，消泡劑3份。
[0036] 此鉆井液用潤滑封堵劑的制備方法，按以下步驟完成： (1) 開啟攪拌器，在30份水中加入0. 5份PH值調節劑，加熱至70~90°C，攪拌下加入 8份膨潤土、3份穩定劑、30份潤滑劑、4份防凍劑、4份表面活性劑，每加入一種處理劑要充 分攪拌5~15分鐘后再加入下一種，加入最后一種處理劑后攪拌20~40分鐘得到水溶 液； (2)將40份瀝青加熱至140~150°C，攪拌下加入3份消泡劑、5份瀝青改性劑，攪拌2小時至改性劑、消泡劑完全溶解，得到改性瀝青； (3) 在3000rpm高速攪拌下向改性瀝青中加入第一步得到的水溶液，定溫95°C攪拌 50~7