[发明专利]一种水基钻井液用改性乳化沥青及其制法和应用

说明书

本发明提供了一种水基钻井液用改性乳化沥青及其制法。本发明改性乳化沥青，按总重量份数100份计，包括以下组分：改性沥青基液50~75份，乳化剂0.5~4.0份，性能调节剂0.1~1.0份，稳定剂0.1~1.0份，水余量。该改性乳化沥青软化点高，固含量高且分散均匀稳定，特别适合钻井液使用，尤其是在高温高压深井中，起到封堵和降低滤失量的作用。

技术领域

本发明涉及石油钻井堵漏领域，具体涉及一种改性乳化沥青、制法及其在钻井液中的应用。

背景技术

随着石油勘探与开发的发展，钻井深度不断加深，钻遇地层愈来愈复杂，定向井、水平井等特殊工艺井的数量逐渐增多，这些都对钻井液处理剂提出了更高要求。特别是在钻井作业中，经常会遇到强水敏地层，极易造成钻头泥包、井壁垮塌、井径缩小、钻具受卡等复杂问题，这些都对钻井安全造成了极大的影响。

乳化沥青尤其是阳离子乳化沥青由于具有诸多优良的特性，在钻井行业中通常是作为抑制剂和降滤失剂，来改善泥饼质量并且渗入地层，可与地层黏土相作用，抑制黏土水化膨胀。

沥青是由沥青质、胶质、芳香烃和饱和烃组成的胶体，沥青成分复杂，分子量大且黏度较大，常温下不易流动，乳化难度大，需要有合适的乳化剂存在并且在热熔状态下才能进行乳化分散。

随着钻井深度的加深，对钻井液及其处理剂提出了更高的抗温要求。因此乳化沥青中的基质沥青需要具有较高的软化点，因此，给沥青的乳化带来了更大的困难。

CN1322093C公开了一种钻井液用阳离子乳化沥青防塌剂及其生产方法，该阳离子乳化沥青防塌剂主要由20%~40%的沥青，山梨醇酐单油酸酯和丙烯酸单体经聚合得到聚合物乳液，阳离子乳化剂以及助剂油组成。该乳化沥青中沥青固含量较低，封堵和降滤失效果欠佳，而且抗高温性能不理想，不适合深井作业使用。

CN102952526B公开了一种高软化点沥青水基钻井液处理剂及其制备方法。该乳化沥青主要包括高软化点沥青、水、乳化剂和稳定剂等。由于加入了软化点为150~240℃的高软化点沥青，其整体的抗高温性能有所提高，但是该乳化沥青采用的是硬脂酸钠、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、木质素磺酸盐等阴离子型乳化剂，虽然阴离子型乳化沥青比较容易乳化，但是一般井壁多呈负电性，所以阴离子型乳化沥青与井壁之间结合不如阳离子乳化沥青牢固，难以在井下持续发挥作用。

CN103265816B公开了一种钻井液用低软化点乳化沥青及其制备方法，该乳化沥青主要包括油浆、溶剂油、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂等。该乳化沥青体系呈正电性，可以与井壁很好的结合，但是由于沥青的软化点较低，抗高温性能差，难以满足高温深井的使用要求。

发明内容

针对现有技术在制备阳离子乳化沥青时，存在沥青软化点低、固含量低，分散不易稳定等方面的不足，本发明提供了一种水基钻井液用改性乳化沥青及其制法和应用。该改性乳化沥青软化点高且分散均匀稳定，特别适合钻井液使用，尤其是在高温高压深井中，起到封堵和降低滤失量的作用。

本发明第一方面提供了一种水基钻井液用的改性乳化沥青，按总重量份数100份计，包括以下组分：

改性沥青基液              50~75份，

乳化剂                    0.5~4.0份，

性能调节剂                0.1~1.0份，

稳定剂                    0.1~1.0份，

水                        余量；

所述改性沥青基液，按重量份数计，包括以下组分：

基质沥青                  100份，