[发明专利]一种油基钻井液润湿剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于油气田化工技术领域，涉及一种油基钻井液润湿剂及其应用，特别涉及一种用植物松焦油和植物油酸配制的润湿剂及其在油基钻井液中的应用。

背景技术

钻井液又称为钻孔冲洗液，是钻探过程中孔内使用的循环冲洗介质。钻井液在钻井过程中主要完成悬浮、压力控制、岩层稳定性、浮力、润滑和冷却的任务。钻井液具有清洁井底、携带岩屑；冷却和润滑钻头及钻柱；平衡井壁岩石侧压力、封闭和稳定井壁；平衡地层压力；降低岩屑沉降速度；在地面能沉除砂子和岩屑；有效传递水力功率；承受钻杆和套管的部分重力；提供所钻地层的大量资料；通过水力破碎岩石等重要作用。钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组成。钻井液按分散介质（连续相）可分为油基钻井液、水基钻井液、气体型钻井流体等。

在实际应用中常用的钻井液为油基钻井液和水基钻井液。其中，油基钻井液是一种以油为连续相的热力学不稳定的多相体系。为了保证体系的稳定性和各种性能的调节及控制，要求体系中的各种组分必须具有强的亲油性。随着油气资源勘探开发的不断深入，对钻井液的质量和性能提出了更全面、更高的要求。尤其是国内外对以页岩气为标志的非常规气藏的大规模开发的进行，油基钻井液的应用越来越广泛。与传统的水基钻井液相比，油基钻井液因其良好的抑制性能、润滑性能、流变性能在页岩气钻探中得以广泛应用。

在加重的油基钻井液中，使用各种亲水性加重材料，如重晶石、铁矿粉等，大多数加重材料是亲水的。当重晶石粉和钻屑等亲水的固体颗粒进人油基钻井液时，它们趋向于与水结合并发生聚结，引起高粘度和沉降，从而破坏乳状液的稳定性，尤其是在高密度油基钻井液中导致体系的高密度难以维持，带来了相当大的井控风险。

加重材料在油中不易分散，因此必须将它们的亲水表面转变为亲油表面。随着钻井的进行，地层中的亲水性钻屑不断侵污油基钻井液，大量亲水性物质的存在，导致钻井液流变性控制困难，钻井液滤失量变大，破乳电压大幅度下降。因此，目前油基钻井液体系均使用润湿反转剂。润湿剂是具有两亲结构的表面活性剂，分子中亲水的一端与固体表面有很强的亲合力。当润湿剂分子聚集在油和固体的界面并将亲油端指向油相时，原来亲水的固体表面便转变为亲油，这一过程常被称为润湿反转。

润湿剂的加入使刚进入油基钻井液的重晶石和钻屑颗粒表面迅速转变为亲油性物质，从而保证它们能较好地悬浮在油相中。虽然用做乳化剂的表面活性剂也能够在一定程度上起润湿剂的作用，但其润湿效果不理想。在钻井施工中，常用的润湿效果较好的润湿剂有季铵盐(如十二烷基三甲基溴化铵)、卵磷脂和石油磺酸盐等。国外常用的润湿剂有DV-33、DWA、EZ-Mul和VERSA-WET等，其中DWA和EZ-Mul可同时兼作乳化剂。

需要特别说明的是，国外润湿剂产品润湿效果好，尤其是在高密度油基钻井液中对体系的流变性影响较小，不会导致高密度钻井液增稠，但是价格高，来源有限。国内产品在高密度条件下润湿效果不理想，加重材料因润湿不良而大量沉淀导致密度难以稳定往往大幅提高体系的粘度，导致钻井液过稠，严重影响体系的流变性，给后续钻井施工带来一系列问题，例如起下钻不畅，钻井液粘钻杆等，并且国内产品抗温能力不足。因此，为弥补国内油基钻井液润湿剂产品的缺陷，有必要根据高密度油基钻井液的特性，结合所用的油基钻井液润湿剂特点，亟需开发一种来源广、润湿效果好、价格低廉、抗温性能强的新型油基钻井液润湿剂解决上述难题，满足非常规油气藏的开发过程中对于高密度油基钻井液的要求。

发明内容

本发明的目的是开发一种来源广、润湿效果好、价格低廉的新型油基钻井液润湿剂，并满足在非常规油气藏的开发过程中对高密度油基钻井液的性能要求，为此，本发明提供了一种油基钻井液润湿剂及其应用。

本发明采取的技术方案是：

一种油基钻井液润湿剂，按重量百分比计，由如下成分组成：60%~90%的松焦油、10%~40%的油酸。

所述松焦油为植物松焦油。

所述油酸为植物油酸，所述植物油酸以大豆、棕榈、米糠为原料制得。

作为优选，所述油基钻井液润湿剂的组分按重量百分比计，由60%~80%的植物松焦油、20%~40%的植物油酸组成。

更进一步地，所述油基钻井液润湿剂的组分按重量百分比计，由60%植物松焦油和40%植物油酸组成。

一种油基钻井液润湿剂的应用，向油基钻井液中加入润湿剂，润湿剂占油基钻井液的重量百分比为1%~3%。

前述油基钻井液润湿剂的应用，向油基钻井液中加入润湿剂，润湿剂占油基钻井液的重量百分比为2%~3%。