[发明专利]一种钻井液用石蜡乳油及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种钻井液用石蜡乳油及其制备方法，该石蜡乳油主要成分为油脂相及复配表面活性剂，有效成分含量达100％，具有极强亲水性，可与水任意比例混溶，遇水无需机械搅拌，可快速乳化分散形成均匀O/W型石蜡乳液。本发明提供的石蜡乳油为均一相，遇水形成的O/W型石蜡乳液具备粒径小、润滑性好、降滤失性能强、抑制性能高等特点，具有较高经时稳定性和热稳定性，在保持良好石蜡乳液性能同时有效解决了传统石蜡乳液有效成分低、仓储运输成本高、稳定性较差、易低温冻结等问题，是传统石蜡乳液的替代品。

技术领域

本发明属于油气田钻井及油田化学助剂领域，具体涉及一种钻井液用石蜡乳油及其制备方法和应用。

背景技术

钻井液是指用于油气层钻井过程中以其多功能性满足钻井工作需要的循环流体，其主要功用包括携带钻屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却润滑钻头钻具、保护油气层等等，其性能直接影响钻进效率、井下安全和施工成本，是钻井作业的重要组成部分。

较高的润滑性是钻井液基本性能之一，它可以降低井壁与钻具的摩擦，减少卡钻事故的发生，同时降低钻柱旋转扭矩，提高机械转速，缩短施工工期。伴随着钻采工艺的进一步提高，为准确判断油气田的产量，保证油气田的合理开发，原有在钻井过程中会对录井造成荧光影响的润滑剂已不符合生产和环保的要求，这就使低荧光的石蜡乳液获得了市场青睐，石蜡乳液由于价格较低且具有很好的润滑性，因此在石油钻井领域中有着很好的应用前景。石蜡乳液是由包括石蜡在内的各种油脂相均匀分散在水中，借助乳化剂的定向吸附作用，在机械外力的作用下制成的一种O/W型含蜡含水均匀流体。由于石蜡乳液是热力学不稳定体系，长时间存放或经受冷热温度刺激后，易出现乳液失稳、分层、析蜡等乳液不稳定现象，严重制约了产品的生产销售、仓储物流；同时石蜡乳液中石蜡等有效物含量约30～50％，核算运输成本和仓储成本均较高，为拓展产品销售市场带了一定影响。

当前国内钻井液用石蜡乳液不同程度的存在乳液稳定性差、平均粒径大、粒径分布较宽等问题，润滑性能优越、稳定性好的乳化石蜡依旧是市场热点产品，但O/W型石蜡乳液作为热力学不稳定体系，存在先天性缺陷，易出现破乳分层析蜡结块等现象。

CN103013466A开发了一种钻井液用固体石蜡润滑剂，初步解决了石蜡乳液产品的包装和运输问题，同时解决了传统石蜡乳液冬季冻结失稳问题，但由于加入占比55～75％高分子材料，致使钻井液增粘明显，降低了钻井液的泵送性能，现场使用需借用机械搅拌分散到钻井液体系中，使用不便。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种亲水性强、分散性好、稳定性高的均一相石蜡乳油产品，该石蜡乳油具有较高经时稳定性和热稳定性，是传统石蜡乳液的替代产品，在保持良好石蜡乳液性能同时有效解决了传统石蜡乳液有效成分低、仓储运输成本高、稳定性较差、易低温冻结等问题。

本发明的目的之一在于提供一种钻井液用石蜡乳油，包含共混的油脂相、乳化剂，其中，所述油脂相包括石蜡、矿物油，所述乳化剂包括聚氧乙烯醚类表面活性剂、醇类表面活性剂。

上述石蜡乳油中，所述的石蜡选自固体石蜡和液体石蜡；所述的石蜡选自半精炼石蜡、全精炼石蜡、微晶石蜡中的至少一种；

所述的矿物油选自黏度为3～5cp的矿物油；

所述的聚氧乙烯醚类表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种，优选选自烷基酚聚氧乙烯醚，更优选选自辛烷基酚聚氧乙烯醚、壬烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种；

所述的醇类表面活性剂选自多元醇类表面活性剂、聚乙二醇类表面活性剂中的至少一种；优选选自多元醇类表面活性剂，更优选选自失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯中的至少一种。