[发明专利]一种微泡钻井液用泡沫增强剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种微泡钻井液用泡沫增强剂，包括式I结构的化合物。本发明提供的泡沫增强剂相对分子质量较低，这种化合物具有良好的表面活性和较低的空间位阻，能够与钻井液中的表面活性剂协同作用，增加表面活性剂在微泡壁的排列密度和微泡壁厚，提高对微泡中空气核密封性，增强微泡在高温高压条件下的稳定性和抗压缩性，防止空气在井底高压条件下从微泡中逸出，提高微泡钻井液的防漏性能。本发明还提供了一种微泡钻井液泡沫增强剂的制备方法及其应用。

技术领域

本发明涉及微泡钻井液技术领域，尤其涉及一种微泡钻井液用泡沫增强剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，国内油田在储气库等低压易漏地层钻井过程中，由于地层压力系数低，往往采用泡沫钻井液来降低钻井液密度，减少钻井液漏失。但是常规泡沫钻井液中，由于泡沫粒径相对较大，易影响泥浆泵的上水效率，并且需要配套的注入气体的设备如压缩机，钻井成本相对较高。针对这些问题，国内一些油田先后开展了在近平衡条件下使用的可循环微泡钻井液的研究，与常规钻井液相比，微泡钻井液具有密度低，现场不用添加注入气体的设备，能有效防止低压破碎、高渗透率砂岩及裂缝性漏失，具有保护油气层，降低钻井成本等优势。

微泡钻井液的最大优势在于其中的微泡可在井底聚集，封堵井壁微裂缝，从而达到防止(或减少)钻进液漏失的目的。因此，微泡在井底高压条件下必须保持一定的抗压缩性，防止泡沫壁破裂，从而影响微泡钻井液的防漏性能。现有技术中的微泡钻井液体系均是采用黄原胶、LV-CMC和HV-PAC混合物等具有增粘作用的物质提高微泡的稳定性，虽然具有一定的效果，但是微泡钻井液在高温高压下的稳定性和抗压缩性存在不足，在井底高压条件下，泡沫壁可能破裂，导致空气从微泡中扩散出来，造成微泡钻井液密度升高，防漏性能下降，影响钻井液施工安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微泡钻井液用泡沫增强剂及其制备方法和应用，本发明提供的微泡钻井液用泡沫增强剂能够使微泡钻井液具有较好的高温高压稳定性和抗压缩性。

本发明提供了一种微泡钻井液用泡沫增强剂，包括式I结构的化合物：

式I中，R₁为-COONa或-CONH₂；

R₂为-CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃Na或-COOCH(CH₂CH₃)CH₂SO₃Na；

n为11、13、15、17或21；

x、y和z的比值为(0.5～2):(4～8)：(1～4)；

所述式I结构的化合物的平均相对分子质量为2～10万。

在本发明中，所述x代表单元的摩尔含量；y代表

单元的摩尔含量；z代表单元的摩尔含量。

在本发明中，所述x、y和z的比值优选为(1～1.5)：(5～7)：(2～3)，更优选为(1.2～1.3)：6：2.5。

在本发明中，所述式I结构化合物的平均相对分子质量优选为3～8万，更优选为4～6万。