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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201511024345.1 (22)申请日 2015.12.30 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105567185 A (43)申请公布日 2016.05.11 (73)专利权人 中国石油天然气集团公司 地址 100007 北京市东城区东直门北大街9 号 专利权人 中国石油集团钻井工程技术研究 院 (72)发明人 张洁王双威赵志良腾学清 朱金智杨成新李家学王西 杨峥张蝶郑金亚潘佳纯 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 姚亮。
2、沈金辉 (51)Int.Cl. C09K 8/32(2006.01) (56)对比文件 CN 104531107 A,2015.04.22,全文. CN 104610936 A,2015.05.13,全文. CN 104497999 A,2015.04.08,实施例3,第 0008、 0010、 0016段,第0013-0015段. 张洁， 等.植物油全油基钻井液研究. 钻井 液与完井液 .2014,第31卷(第6期),24-27. 审查员 何涛 (54)发明名称 一种用于衰竭性油气藏油田的原油为连续 相的油基钻井液 (57)摘要 本发明提供了一种用于衰竭性油气藏油田 的原油为连续相的油基钻井。
3、液， 该钻井液包括原 油、 盐溶液和处理剂， 其中， 所述原油与盐溶液的 体积比为70-95:5-30； 所述处理剂包括乳化剂、 润湿剂、 有机土、 降滤失剂和pH调节剂， 以100mL 原油+盐溶液计： 乳化剂的用量为1.5-2.5g、 润湿 剂的用量为0.5-0.8g、 有机土的用量为1-3g、 降 滤失剂的用量为3-6g、 pH调节剂的用量为1-3g； 所述原油为邻井采出的原油。 本发明以原油为基 础油的油基钻井液不仅具有与常规油基钻井液 相同的井壁稳定性、 抑制性及润滑性能， 而且与 常规油基钻井液相比， 具有更廉价、 易得的连续 相， 可以很大程度的降低高额连续相带来的钻井 成本。 。
4、权利要求书1页 说明书5页 CN 105567185 B 2018.09.04 CN 105567185 B 1.一种用于衰竭性油气藏油田的原油为连续相的油基钻井液， 该钻井液包括： 原油、 盐 溶液和处理剂， 其中， 所述原油与盐溶液的体积比为70-95:5-30； 所述处理剂包括乳化剂、 润湿剂、 有机土、 降滤失剂和pH调节剂， 以100mL原油+盐溶液 计： 乳化剂的用量为1.5-2.5g、 润湿剂的用量为0.5-0.8g、 有机土的用量为1-3g、 降滤失剂 的用量为3-6g、 pH调节剂的用量为1-3g； 所述原油为邻井采出的原油， 原油的性状为： 密度0.78-0.98g/cm3。
5、、 蜡含量2.0- 9.9、 黏度4.07-9.15mPa.s、 凝点-28至-4、 硫含量0.20-0.88； 所述乳化剂包括甘油硼酸油酸酯和双脂肪酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵中的一种 或两种的组合。 2.根据权利要求1所述的油基钻井液， 其中， 所述处理剂还包括加重剂， 加重剂的用量 为使钻井液的密度满足1.0-1.5g/cm3为准。 3.根据权利要求2所述的油基钻井液， 其中， 所述加重剂包括石灰石、 重晶石、 微锰和微 粉重晶石中的一种或几种的组合。 4.根据权利要求1所述的油基钻井液， 其中， 所述盐溶液包括氯化钠溶液、 氯化钙溶液、 甲酸钠溶液、 甲酸钾溶液和氯化钾溶液中的一种或几。
6、种的组合。 5.根据权利要求4所述的油基钻井液， 其中， 所述盐溶液的质量浓度为20-40。 6.根据权利要求1所述的油基钻井液， 其中， 所述双脂肪酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯 铵， 通式为： (RCOOCH2CH2)2NCH3CH2CH2OH+CH3SO4， 其中R为C16-C18的烷基。 7.根据权利要求1所述的油基钻井液， 其中， 所述双脂肪酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯 铵， 通式为： (RCOOCH2CH2)2NCH3CH2CH2OH+CH3SO4， 其中R为C18的烷基。 8.根据权利要求1所述的油基钻井液， 其中， 所述润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、 辛烷 基苯酚和磺基琥珀酸二异辛酯钠。
7、中的一种或几种的组合。 9.根据权利要求1所述的油基钻井液， 其中， 所述有机土为亲油粘土。 10.根据权利要求9所述的油基钻井液， 其中， 所述亲油粘土是由蒙脱土经分散、 提纯、 改性后， 用十六烷基三甲基氯化铵取代蒙脱土层间的金属离子， 最后经脱水、 干燥、 研磨得 到的。 11.根据权利要求1所述的油基钻井液， 其中， 所述降滤失剂包括腐殖酸酰胺、 褐煤树 脂、 天然沥青和氧化沥青中的一种或几种的组合。 12.根据权利要求1所述的油基钻井液， 其中， 所述pH调节剂为氧化钙。 13.一种制备权利要求1-12任意一项所述的用于衰竭性油气藏油田的原油为连续相的 油基钻井液的制备方法， 该方法。
8、包括以下步骤： 搅拌条件下， 向原油中依次加入乳化剂、 盐溶液、 有机土、 降滤失剂、 pH调节剂和润湿 剂， 得到油基钻井液。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105567185 B 2 一种用于衰竭性油气藏油田的原油为连续相的油基钻井液 技术领域 0001 本发明属于石油勘探领域， 具体涉及一种用于衰竭性油气藏油田的原油为连续相 的油基钻井液。 背景技术 0002 随着国内常规油气藏开采的第二阶段渐渐进入尾声， 对老区块的改造挖潜工作正 在有序开展。 井网加密是高含水期老区块提高采收率的一项关键措施， 但是由于老区块经 过了长期的开采， 导致了地层压力衰竭， 部分区块因多油组注采不平衡造。
9、成油组间压力差 异大， 形成多套压力系统， 钻井过程中漏失事故频繁发生， 给钻井带来了极大的挑战， 用常 规的油基钻井液会遭受较大的经济压力。 发明内容 0003 为克服上述问题， 本发明的目的是提供一种用于衰竭性油气藏油田的原油为连续 相的油基钻井液。 0004 本发明的另一目的是提供上述油基钻井液的制备方法。 0005 本发明的另一目的是提供上述油基钻井液在衰竭性油气藏开发中的应用。 0006 为达到上述目的， 本发明提供了一种用于衰竭性油气藏油田的原油为连续相的油 基钻井液， 该钻井液包括： 原油、 盐溶液和处理剂， 其中， 所述原油与盐溶液的体积比为70- 95:5-30； 所述处理剂。
10、包括乳化剂、 润湿剂、 有机土、 降滤失剂和pH调节剂， 以100mL原油+盐 溶液计： 乳化剂的用量为1.5-2.5g、 润湿剂的用量为0.5-0.8g、 有机土的用量为1-3g、 降滤 失剂的用量为3-6g、 pH调节剂的用量为1-3g； 所述原油为邻井采出的原油， 原油的性状为： 密度0.78-0.98g/cm3、 蜡含量2.0-9.9、 黏度4.07-9.15mPa.s、 凝点-28至-4、 硫含量 0.20-0.88。 0007 由于衰竭性油气藏油田开发中遇到的最大难题是地层压力系数偏低、 地层压力亏 空的问题。 为此， 本发明通过将邻井采出的原油(满足一定条件的原油)作为油基钻井液。
11、的 基础油制备钻井液， 该钻井液具有以下优点： 首先原油与储层配伍性更高， 具有更好的储层 保护效果； 其次， 原油的使用可以降低钻井液的成本； 再次， 压力亏空造成的漏失也不会污 染储层。 0008 本发明提供的原油为连续相的油基钻井液与常规油基钻井液相比， 其不仅具有与 常规油基钻井液相同的井壁稳定性、 抑制性及润滑性能， 而且与常规油基钻井液相比， 具有 更廉价、 易得的连续相， 可以很大程度的降低高额连续相带来的钻井成本。 0009 在上述原油为连续相的油基钻井液中， 优选地， 所述处理剂还包括加重剂， 加重剂 的用量为使钻井液的密度满足1.0-1.5g/cm3为准。 进一步优选地， 。
12、所述加重剂包括石灰石、 重晶石、 微锰和微粉重晶石中的一种或几种的组合。 0010 在上述原油为连续相的油基钻井液中， 优选地， 所述盐溶液包括氯化钠溶液、 氯化 钙溶液、 甲酸钠溶液、 甲酸钾溶液和氯化钾溶液中的一种或几种的组合。 进一步优选地， 所 说明书 1/5 页 3 CN 105567185 B 3 述盐溶液的质量浓度为20-40。 0011 在上述原油为连续相的油基钻井液中， 优选地， 所述乳化剂包括油酸二乙醇酞胺、 甘油硼酸油酸酯和双脂肪酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵中的一种或几种的组合。 0012 在上述原油为连续相的油基钻井液中， 优选地， 所述双脂肪酸乙酯基羟乙基甲基 硫酸甲。
13、酯铵， 通式为： (RCOOHCH2CH2)2NCH3CH2CH2OH+CH3SO4， 其中R为C16-C18的烷基， 优选 为C18的烷基。 本发明提供的钻井液体系中， 上述几种乳化剂可以使钻井液在70:30-95:5的 油水比例范围和50-120的温度范围内， 长时间保持良好的乳化稳定性和高温稳定性。 0013 在上述原油为连续相的油基钻井液中， 优选地， 所述润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯 醚、 辛烷基苯酚、 磺基琥珀酸二异辛酯钠中的一种或几种的组合。 0014 在上述原油为连续相的油基钻井液中， 优选地， 所述有机土为亲油粘土。 所述亲油 粘土是由蒙脱土经分散、 提纯、 改性后， 用十六烷基。
14、三甲基氯化铵取代蒙脱土层间的金属离 子， 最后经脱水、 干燥、 研磨得到的。 0015 在上述原油为连续相的油基钻井液中， 优选地， 所述降滤失剂包括腐殖酸酰胺、 褐 煤树脂、 天然沥青和氧化沥青中的一种或几种的组合。 0016 在上述原油为连续相的油基钻井液中， 优选地， 所述pH调节剂为氧化钙。 0017 本发明还提供了上述油基钻井液的制备方法， 该方法包括以下步骤： 搅拌条件下， 向原油中依次加入乳化剂、 有机土、 盐溶液、 降滤失剂、 pH调节剂和润湿剂， 得到油基钻井 液。 0018 本发明提供的原油为连续相的油基钻井液成功解决了衰竭性油气藏开发中钻井 液漏失事故频发的难题。 不仅降。
15、低了对漏失地层伤害(即使漏失， 主要成分也为开采地层的 原油， 因此， 对地层环境的影响较小)， 而且大大降低了漏失事故造成的经济压力(漏失后钻 井液中的油相， 还可在后续开采中同新油一并采出)。 同时， 钻井液使用的是开采地层的油 相， 有效降低了油基钻井液的配制成本。 0019 本发明所提供的原油为连续相的油基钻井液有益效果为： 0020 1、 本发明的方案采用的基础油来于现场， 价格便宜， 且配套处理剂加量少， 能够有 效降低油基钻井液成本， 综合成本低， 经济效益突出。 0021 2、 本发明提供的方案， 钻井液与储层的配伍性强， 当发生漏后对储层造成的伤害 更小。 0022 3、 本。
16、发明提供的方案， 针对地层压力系数低， 加重剂使用量小， 可大大减轻固相颗 粒伤害。 具体实施方式 0023 为了对本发明的技术特征、 目的和有益效果有更加清楚的理解， 现对本发明的技 术方案进行以下详细说明， 但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。 0024 实施例1-3中使用同一种原油， 表1和表2中分别对比了原油和石化柴油的物理性 质以及二者的流变性： 0025 表1原油与柴油物理性质对比 说明书 2/5 页 4 CN 105567185 B 4 0026 0027 表2原油与柴油流变性能对比 0028 0029 实施例1 0030 本实施例提供了一种原油为连续相的油基钻井液， 制备该。
17、钻井液的组分包括： 0031 原油， 270mL； 0032 盐溶液， 20的CaCl2溶液30mL； 0033 乳化剂， 油酸二乙醇酞胺6g； 0034 有机土， 6g； 0035 降滤失剂， 氧化沥青12g； 0036 pH调节剂， 氧化钙6g； 0037 润湿剂， 烷基酚聚氧乙烯醚1.5g； 0038 加重剂， 石灰石； 0039 制备该钻井液的步骤包括： 0040 在原油中加入油酸二乙醇酞胺， 高速搅拌(11000r/min)20min； 然后加入CaCl2溶 液高速搅拌(11000r/min)20min； 然后加入有机土， 搅拌20min； 然后加入氧化沥青， 搅拌 10min； 然。
18、后加入氧化钙， 搅拌10min； 然后加入烷基酚聚氧乙烯醚， 并加入加重剂加重到 1.2g/cm3， 搅拌20min制得油基钻井液。 0041 对所制得的油基钻井液进行性能测试(测试结果见表1)： 0042 将制得的油基钻井液加热到50测量其流变性； 0043 将上述测试完毕后的钻井液倒入老化罐中， 在120下老化16h， 老化完毕后冷却 至室温， 打开老化罐， 将老化后的原油基油基钻井液倒入高搅杯中， 搅拌20min， 并在50再 次测其流变性。 0044 实施例2 0045 本实施例提供了一种原油为连续相的油基钻井液， 制备该钻井液的组分包括： 0046 原油， 270mL； 0047 盐。
19、溶液， 20的CaCl2溶液30mL； 0048 乳化剂， 甘油硼酸油酸酯4.5g； 0049 有机土， 4.5g； 说明书 3/5 页 5 CN 105567185 B 5 0050 降滤失剂， 天然沥青15g； 0051 pH调节剂， 氧化钙9g； 0052 润湿剂， 辛烷基苯酚1.5g； 0053 加重剂， 石灰石。 0054 制备该钻井液的步骤包括： 0055 在原油中加入甘油硼酸油酸酯， 高速搅拌(11000r/min)20min； 然后加入CaCl2溶 液高速搅拌(11000r/min)20min； 然后加入有机土， 搅拌20min； 然后加入天然沥青， 搅拌 10min； 然后加。
20、入氧化钙， 搅拌10min； 然后加入辛烷基苯酚， 并用石灰石加重到1.2g/cm3， 搅 拌20min制得油基钻井液。 0056 对所制得的油基钻井液进行性能测试(测试结果见表1)： 0057 将制得的油基钻井液加热到50测量其流变性； 0058 将上述测试完毕后的钻井液倒入老化罐中， 在120下老化16h， 老化完毕后冷却 至室温， 打开老化罐， 将老化后的原油基油基钻井液倒入高搅杯中， 搅拌20min， 并在50再 次测其流变性。 0059 实施例3 0060 本实施例提供了一种原油为连续相的油基钻井液， 制备该钻井液的组分包括： 0061 原油， 270mL； 0062 盐溶液， 20。
21、的CaCl2溶液30mL； 0063 乳化剂， 双脂肪酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵6g(C18H37COOHCH2CH2) 2NCH3CH2CH2OH+CH3SO4)； 0064 有机土， 3g； 0065 降滤失剂， 褐煤树脂12g； 0066 pH调节剂， 氧化钙6g； 0067 润湿剂， 磺基琥珀酸二异辛酯钠1.5g； 0068 加重剂， 石灰石； 0069 制备该钻井液的步骤包括： 0070 在原油中加入双脂肪酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵， 高速搅拌(11000r/min) 20min； 然后加入CaCl2溶液高速搅拌(11000r/min)20min； 然后加入有机土， 搅拌20mi。
22、n； 然 后加入褐煤树脂， 搅拌10min； 然后加入氧化钙， 搅拌10min； 然后加入磺基琥珀酸二异辛酯 钠， 并加入加重剂加重到1.2g/cm3， 搅拌20min制得油基钻井液。 0071 对所制得的油基钻井液进行性能测试(测试结果见表3)： 0072 将制得的油基钻井液加热到50测量其流变性； 0073 将上述测试完毕后的钻井液倒入老化罐中， 在120下老化16h， 老化完毕后冷却 至室温， 打开老化罐， 将老化后的原油基油基钻井液倒入高搅杯中， 搅拌20min， 并在50再 次测其流变性。 0074 表3油基钻井液的性能测试 说明书 4/5 页 6 CN 105567185 B 6 。
23、0075 0076 注： 老化的条件为120下老化16h。 0077 测试例1 0078 本测试例提供了油基钻井液的储层伤害进行测试， 测试结果见表4。 0079 现场油基钻井液： 油水比为80:20； 密度为1.2g/cm3； 0080 以质量百分比计， 该钻井液还包括： 2主乳化剂+2辅乳化剂+2有机土+4氧 化沥青+2氧化钙+1润湿剂+加重剂(石灰石)。 0081 钾聚磺钻井液： 密度为2.0g/cm3； 每100份水中包括以下组分(以质量百分比计)： 2膨润土+0.5NaOH+5SMP+7KCl+2防塌剂+3SMC+1润滑剂+加重剂(重晶石)。 0082 表4油基钻井液的储层伤害实验测试 0083 0084 表4的测试结果表明， 在渗透率恢复值实验测定的过程中， 原油基钻井液的滤失量 较大， 但是由于原油钻井液的基液与岩心的配伍性更好， 所以其渗透率恢复值超过90， 高 于其它两种钻井液， 具有很好的储层保护效果。 说明书 5/5 页 7 CN 105567185 B 7 。