[发明专利]钻井液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钻井液及其制备方法，属于油气开采领域。该钻井液包括以下质量百分比的组分：20％‑42％的基础油；0.5％‑2％的流型调节剂或有机土；2％‑4％的主乳化剂；2％‑4％的辅助乳化剂；0.5％‑1％的氧化钙；1％‑3％的降滤失剂；18％‑38％的加重剂；余量为氯化钙的水溶液；基础油为通过对植物油进行处理得到的含C₁₀至C₂₀的直链正构烷烃的混合烷烃的饱和油，该混合烷烃的饱和油中C₁₀至C₂₀的直链正构烷烃的质量百分比大于90％。通过基础油中消除了植物油中的不饱和双键，形成了主要包括C₁₀至C₂₀的直链正构烷烃的混合烷烃的饱和油，该饱和油运动粘度低，易被环境中的微生物降解。同时基础油中消除了多环烃、芳香烃等对环境和人体有害的组分，避免了环境污染。

技术领域

本发明涉及油气开采领域，特别涉及一种钻井液及其制备方法。

背景技术

对页岩气等非常规油气资源进行开发时，由于页岩层属于对水较敏感的地层，对页岩层进行钻井的过程中会出现井壁不稳定，容易塌陷等问题。因此，就需要在钻井时加入钻井液对井壁进行保护。

相关技术采用的钻井液主要为矿物油基钻井液，该矿物油基钻井主要包括矿物油基、天然高分子多聚糖、木粉、抗氧化剂以及溶剂。

发明人发现相关技术至少存在以下问题：

矿物油基包括环烃、芳烃类等有毒物质以及木粉，在钻井过程中会产生难以处理的危险废弃物，容易造成环境污染的同时容易燃烧，存在安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供了一种钻井液及其制备方法，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

一方面，提供了一种钻井液，所述钻井液包括以下质量百分比的组分：20％-42％的基础油；0.5％-2％的流型调节剂或有机土；2％-4％的主乳化剂；2％-4％的辅助乳化剂；0.5％-1％的氧化钙；1％-3％的降滤失剂；18％-38％的加重剂；余量为氯化钙的水溶液；

所述基础油为通过对植物油进行处理得到的含C₁₀至C₂₀的直链正构烷烃的混合烷烃的饱和油；所述混合烷烃的饱和油中C₁₀至C₂₀的直链正构烷烃的质量百分比大于90％。

在一种可选的实施方式中，所述流型调节剂包括以下重量份数的组分：15-60份的水、5.0-15.0份的阴离子单体、5.0-10份的非离子单体、0.5-2份的水溶性单体、0.05-0.25份的氧化剂。

在一种可选的实施方式中，所述主乳化剂包括：重量比为1:1-3:0.5-2.5的非离子表面活性剂、十二烷基二甲基叔胺以及硬脂酸盐。

在一种可选的实施方式中，所述辅助乳化剂包括：重量比为1:1-3的聚氧二烯二油酸酯与聚氧丙烯硬脂酸酯。

在一种可选的实施方式中，所述降滤失剂包括：重量比为1:0.5-0.8:0.6的改性褐煤、植物沥青与甲基丙烯酸甲酯。

在一种可选的实施方式中，所述加重剂为重晶石、氧化铁以及碳酸钙中的至少一种。

在一种可选的实施方式中，所述基础油为通过对植物油依次进行酯化反应、加成反应、分离处理以及蒸馏处理得到所述基础油。

另一方面，还提供了一种钻井液的制备方法，所述方法用于制备上述任一项所述的钻井液，所述方法包括：

按照各组分的质量百分比，向基础油中加入流型调节剂或有机土、主乳化剂、辅助乳化剂、氧化钙、降滤失剂、加重剂以及氯化钙的水溶液，搅拌均匀，获得所述钻井液；