[发明专利]适用于钻井液的提速剂和水基钻井液及其应用

说明书

本发明涉及石油工业的钻井领域，具体涉及适用于钻井液的提速剂和水基钻井液及其应用。该提速剂含有：磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚；其中，所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100：1‑10：0.5‑10：1‑10：1‑10。本发明提供的提速剂能够润滑钻头和钻具，并阻止钻屑相互聚集，减少摩擦，提高机械钻速。

技术领域

本发明涉及石油工业的钻井领域，具体涉及适用于钻井液的提速剂和水基钻井液及其应用。

背景技术

随着石油勘探开发的进行，石油开采的难度也越来越大。与之相反的是，国民经济的迅速发展需要大量的石油，加快石油的开发速度已经刻不容缓。目前，钻井工程是石油工程中资金与技术的密集区，早期的油田开发中，钻井工程的成本占整个石油工程的总成本的50％左右，现代油田开发中，由于钻井技术的创新进步，钻井工程的费用降低至30％左右。因此，钻井速度的加快对石油的勘探开发以及最终的效益都有着密不可分的关系。

目前，石油勘探开发向复杂油气藏转移，地下地质情况日益复杂，特别是页岩气的发现与开采，更是对钻井工程提出了很高的要求。现代钻井工程所面临的技术问题也越来越严峻。大多油田存在着钻井速度低，井下事故频发的现状。国内外采用很多新技术和新方法来提高机械钻速，并取得了一定的成功。

CN10301117B公开了一种油田钻井提速剂，所述提速剂由如下组分组成：乙二醇：5～10％；磷酸三丁酯：5～10％；太古油：5～15％；脂肪醇聚氧乙烯醚：5～10％；所述脂肪醇聚氧乙烯醚的聚氧乙烯数为4或5；所述脂肪醇聚氧乙烯醚为碳原子数为8～10的烷基醇聚氧乙烯醚；聚甘油：10～20％；所述聚甘油的聚合度为4、6或10；和余量的水。该专利所得的提速剂具有良好的环境友好性，也有一定的润滑和降粘效果，但是并不能高效地提高机械钻速。

在钻井工程中，钻井液被誉为“钻井工程的血液”。钻井液性能的好坏直接影响到钻井工程的快慢。因而优良性能的钻井液对提高机械钻速，防止钻井复杂事故有着举足轻重的作用。而目前广泛所使用的水基钻井液不能满足提高机械钻速的要求，对井壁稳定也存在着问题，而油基钻井液存在着环保和成本问题。因此，研制能够提高机械钻速并且节约成本的水基钻井液迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高机械钻速的适用于钻井液的提速剂和水基钻井液及其应用。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种适用于钻井液的提速剂，该提速剂含有：磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚；

其中，所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100：1-10：0.5-10：1-10：1-10。

本发明第二方面提供含有上述提速剂的水基钻井液。

本发明第三方面提供上述水基钻井液在油气开采中的应用。

本发明提供的提速剂能够获得以下效果：

1)钻井液提速剂能够渗入并润滑钻屑的薄鳞片间剪切面，减弱薄鳞片间的键结，缩小钻屑的尺寸，以利于钻屑脱落；

2)阻止钻屑相互聚集；

3)在钻头、BHA(即井底钻具组合)等金属表面形成一层憎水性薄膜，起到润滑钻头和钻具的效果，并防止亲水性的钻屑黏附于钻头、BHA上发生泥包；

4)控制黏土膨胀及孔隙压力的传递，以保持井壁稳定性。

具体实施方式