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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410802144.9 (22)申请日 2014.12.22 C09K 8/42(2006.01) (71)申请人 中石化胜利石油工程有限公司钻井 工艺研究院 地址 257017 山东省东营市东营区北一路 827 号 (72)发明人 张敬辉 李公让 乔军 刘宝锋 于雷 蓝强 陈健 夏晔 (74)专利代理机构 东营双桥专利代理有限责任 公司 37107 代理人 侯华颂 (54) 发明名称 一种水基钻井液用封堵泥页岩地层微裂缝的 微乳液 (57) 摘要 本发明涉及一种油田勘探开发化学材料领域 中的水基钻井液用封堵泥页岩地层微裂缝的微乳 。
2、液， 按重量百分计， 其组成为 ： 矿物油 3555% ； 表 面活性剂 48% ； 助表面活性剂 415% ； 盐 12% ； 纳米稳定剂 510% ； 纳米分散剂 510% ； 消泡剂 0.30.5% ； 水相， 余量。本发明所述的微乳液， 可 无限稀释， 且粒径小， 性能稳定， 可长时间放置而 不变质、 不分层， 在钻井现场可直接作为钻井液处 理剂添加到钻井液中， 对钻井液性能没有不良影 响， 可有效降低钻井液滤失量， 封堵效果好， 且具 有良好的润滑性能。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 CN 105778。
3、873 A 2016.07.20 CN 105778873 A 1/1 页 2 1.一种水基钻井液用封堵泥页岩地层微裂缝的微乳液， 其特征是按重量百分计， 包括 ： 矿物油 3555% ； 表面活性剂 48% ； 助表面活性剂 415% ； 盐 12% ； 纳米稳定剂 510% ； 纳米 分散剂 510% ； 消泡剂 0.30.5% ； 水相， 余量。 2.根据权利要求 1 所述的水基钻井液用封堵泥页岩地层微裂缝的微乳液， 其特征在 于 ： 所述的矿物油为白油、 煤油、 柴油、 液体石蜡中的一种或几种 ； 所述表面活性剂选自烷 基磺酸盐、 烷基苯磺酸盐、 烷基硫酸盐、 辛烷基苯酚聚氧乙烯醚 -。
4、10、 聚氧乙烯山梨醇酐单硬 脂酸酯、 失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚和失水山梨醇脂肪酸酯 80 中的至少一种 ； 所述助 表面活性剂为一元醇、 脂肪酸、 醇胺中的一种或几种 ； 所述的纳米稳定剂为纳米二氧化硅、 纳米碳酸钙、 纳米磷酸氢钙、 纳米氢氧化铝中的一种或几种 ； 所述的纳米分散剂为磷酸酯、 多元醇中的一种或两种 ； 所述的盐选自无机盐和有机盐 ； 所述的消泡剂为聚醚类或有机硅 类中的一种或两种。 3.根据权利要求 1 或 2 所述的水基钻井液用封堵泥页岩地层微裂缝的微乳液， 其特征 在于 ： 所述的盐选自 NaCl、 KCl、 CaCl2、 MgCl2、 甲酸钠、 甲酸钾、 乙酸钠和。
5、乙酸钾中的至少一 种。 权 利 要 求 书 CN 105778873 A 2 1/2 页 3 一种水基钻井液用封堵泥页岩地层微裂缝的微乳液 技术领域 0001 本发明涉及一种石油钻探用封堵泥页岩地层微孔缝的微乳液， 具体地说， 是涉及 一种油田钻井过程中水基钻井液使用的封堵泥页岩地层岩石微孔隙、 微裂缝的微乳液， 可 以有效减少滤液的侵入及压力的传递， 利于保障井壁稳定。 背景技术 0002 在当前的油气勘探开发过程中， 井壁稳定问题依然是钻井行业面临的首要难题。 特别是泥页岩地层的井壁稳定问题尤其突出， 国内外统计数据表明， 90% 以上的井塌发生在 泥页岩地层， 其中硬脆性泥页岩地层约占 。
6、2/3， 软泥页岩地层约占 1/3。研究认为， 硬脆性泥 页岩中普遍发育的微孔隙及微裂缝是井壁失稳的主要原因。 0003 目前在页岩地层的钻进通常使用油基钻井液， 但油基钻井液存在很多缺点， 如容 易污染环境、 成本高、 存在安全隐患、 气味对人身伤害大、 后续处理费用高等。 开发适用于泥 页岩地层的水基钻井液是未来发展的方向。 在钻井过程中钻井液必须能够形成致密的内外 滤饼才能有效阻止固相和液相侵入储层， 利于井壁稳定及储层保护等。但是对于微孔缝发 育的地层来说， 大部分钻井液形成的滤饼封堵效果较差， 不能完全阻止滤液的侵入， 对于阻 缓压力传递也是效果有限， 从而造成泥页岩地层井壁失稳问题。
7、十分普遍。 发明内容 0004 本发明的目的是针对现有技术用于封堵微孔隙、 微裂缝效果较差的问题， 提供一 种粒径小、 性能稳定、 变形封堵能力强的水基钻井液用封堵泥页岩地层微裂缝的微乳液。 0005 本发明的水基钻井液用封堵泥页岩地层微裂缝的微乳液， 按重量百分计包括 ： 矿 物油 3555% ； 表面活性剂 48% ； 助表面活性剂 415% ； 盐 12% ； 纳米稳定剂 510% ； 纳米分 散剂 510% ； 消泡剂 0.30.5% ； 水相余量。 0006 其中 ： 所述的矿物油为白油、 煤油、 柴油、 液体石蜡中的一种或几种。 0007 所述表面活性剂选自烷基磺酸盐、 烷基苯磺酸。
8、盐、 烷基硫酸盐、 辛烷基苯酚聚氧乙 烯醚 -10、 聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、 失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚和失水山梨醇脂 肪酸酯 80 中的至少一种。 0008 所述助表面活性剂为一元醇、 脂肪酸、 醇胺中的一种或几种。 0009 所述的纳米稳定剂为纳米二氧化硅、 纳米碳酸钙、 纳米磷酸氢钙、 纳米氢氧化铝中 的一种或几种。 0010 所述的纳米分散剂为为磷酸酯、 多元醇中的一种或几种。 0011 所述的盐选自无机盐和有机盐 ； 优选选自 NaCl、 KCl、 CaCl2、 MgCl2、 甲酸钠、 甲酸 钾、 乙酸钠和乙酸钾中的至少一种。 0012 所述的消泡剂为聚醚类或有机硅类中的一种。
9、或两种。 0013 所述的微乳液性能稳定， 长期放置不会沉淀、 分层， 可无限稀释而粒度变化较小。 说 明 书 CN 105778873 A 3 2/2 页 4 0014 本发明的微乳液粒径小且分布均匀， d90 值在 50-200nm 之间， 且具有较低的界面 张力， 可以很容易地侵入到泥页岩地层的微裂缝中， 架桥并形成封堵层， 减少滤液侵入， 阻 缓压力传递， 有利于维护井壁的稳定 ； 性能稳定， 可无限稀释， 固体纳米颗粒均匀分散在乳 液中， 无聚结沉淀， 呈半透明或浅白色， 乳液长期放置不会分层， 便于储存 ； 具有良好的水溶 性， 在钻井现场可直接添加到水基钻井液中而不需再添加乳化剂。
10、， 对钻井液性能没有不良 影响， 可有效降低钻井液滤失量， 封堵效果好， 且具有良好的润滑性能。 具体实施方式 0015 下面通过实施例对本发明作进一步说明， 但是本发明不仅限于这些例子。 0016 实施例 1 以重量份计， 10号白油42份， 氯化钠1份， 失水山梨醇脂肪酸酯5份， 正戊醇12份 ， 纳 米碳酸钙 8 份， 脂肪醇醚磷酸酯 5 份， 有机硅消泡剂 0.5 份， 水 25.5 份。 0017 分别按以下实验方法考察微乳液的放置稳定性和粒度分布情况。 0018 放置稳定性 ： 产品长时间静止放置， 观察外观， 注意是否有分层情况。 0019 粒度分布情况 ： 利用 LB550 动。
11、态光散射粒度分布仪， 测定微乳液的粒度分布情况。 0020 实验结果为 ： 放置 180 天未分层 ； d90 值为 148.4nm。 0021 实施例 2 以重量份计， 煤油 36 份， 氯化钾 1.5 份， 十二烷基苯磺酸钠 4 份， 妥尔油脂肪酸 6.5 份 ， 纳米碳酸钙 6 份， 乙二醇 10 份， 聚醚 F-6 0.3 份， 水 35.7 份。 0022 按实施例 1 所述方法测试， 实验结果为 ： 放置 180 天未分层 ； d90 值为 96.6nm。 0023 实施例 3 以重量份计， 10 号白油 50 份， 乙酸钠 1 份， 聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯 6.5 份， 三乙。
12、 醇胺 4.5 份 ， 纳米二氧化硅 10 份， 丙二醇 6 份， 丙二醇嵌段聚醚 0.3 份， 水 21.7 份。 0024 按实施例 1 所述方法测试， 实验结果为 ： 放置 180 天未分层 ； d90 值为 156.2nm。 0025 实施例 4 以重量份计， 液体石蜡 54.5 份， 氯化钠 2 份， 聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯 5.5 份， 二 乙醇胺 7 份 ， 纳米磷酸氢钙 8 份， 丙三醇 5 份， 有机硅消泡剂 0.5 份， 水 29.5 份。 0026 按实施例 1 所述方法测试， 实验结果为 ： 放置 180 天未分层 ； d90 值为 179.8nm。 0027 实施例 5 以重量份计， 煤油 45 份， 氯化钙 1 份， 失水山梨醇脂肪酸酯 4.5 份， 十二醇 15 份 ， 纳米 氢氧化铝 4 份， 纳米二氧化硅 6 份， 脂肪醇醚磷酸酯 5 份， 有机硅消泡剂 0.5 份， 水 19 份。 0028 按实施例 1 所述方法测试， 实验结果为 ： 放置 180 天未分层 ； d90 值为 69.3nm。 说 明 书 CN 105778873 A 4 。