全油合成基钻井液技术领域本发明涉及钻井工程中的一种作业液，具体地说，是一种全油合成基钻 井液。背景技术油包水乳化钻井液（水相>10%)目前已经得到广泛应用，但仍存在着 以下几方面不足：(1) 剪切稀释性差。油包水乳化钻井液的塑性粘度高而动切力较低， 致使低剪切速率下的粘度偏低，因而在一定程度上影响机械转速和井眼净化。(2) 体系中水的活度难以与所钻遇的各种地层均保持活度平衡。由于 很难通过随时调节油包水乳化钻井液中水相的活度以平衡不同地层的活度， 因此不能确保各种易塌地层（特别是蒙脱石含量高的地层）不引起水化而使 井壁失稳。(3) 存在润湿性反转和乳化堵塞等潜在损害因素。在油包水乳化钻井 液体系中，乳化剂和润湿剂的大量使用往往使井壁附近亲水的岩石表面变为 亲油，造成油的相对渗透率下降，水的相对渗透率上升，并在岩石孔喉、裂 缝中形成粘度很高的乳状液，增大油气的流动阻力。(4) 油包水钻井液体系属热力学不稳定体系，存在乳化失效的危险， 需使用大量乳化剂，无形中增加了成本。全油基钻井液不含水或含水量^l少（<5%)，具有以下优点：(1) 对乳化稳定性的要求相对较低，可减少乳化剂用量。(2) 减少了体系中乳化水滴的浓度，可降低塑性粘度。(3 )无需考虑水相活度与地层活度平衡问题，因而全油基钻井液更有利于保护储层和提高钻井速度。全油基钻井液应用范围：(1) 钻遇地层水相活度差异较大的地层。(2) 软、硬脆性泥页岩等易垮塌地层。 (3 )蒙脱石含量较高的水敏性地层。(4) 能量衰竭的低压地层。(5) 海洋深水钻井。从油基钻井液的发展阶段看，由于油包水乳化钻井液尚未发展起来，在 20世纪50年代前使用的几乎都是全油基钻井液，此时全油基钻井液大量使 用沥青，塑性粘度高，机械钻速较低。为了提高钻速，从20世纪70年代中 期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。从20世纪80年代初开 始，又初步推广使用了以矿物油作为基液的低毒油包水乳化钻井液。自20 世纪90年代以来，随着对环境保护的要求越来越严格，在海洋钻井中，又 发展了另 一类环保型钻井液…合成基钻井液。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种抗污染能力强、塑性粘度低的全油 合成基钻井液。为了解决上述问题，本发明提供了一种全油合成基钻井液包括如下组基液 100份有机土 2〜5份增粘剂 0.5~3份降滤失剂 2~5份润湿剂 0.5~2份乳化剂 1~3份氧化4丐 0.5份加重剂 27〜180份。 本发明的优点是：(1) 流变性好，塑性粘度低；(2) 抗温性能好，抗温可达15(TC;(3) 具有良好的失水造壁性能，API滤失量"ml,高温高压滤失量《10ml;(4) 抗污染能力强，抗劣质土和抗水侵的能力可分别达到20%;(5) 储层保护效果好，渗透率恢复值在85%以上。具体实施方式本发明主要包括如下组分：基液100份、有机土2〜5份、增粘剂0.5~3 份、降滤失剂2〜5份、润湿剂0.5〜2份、乳化剂1〜3份、氧化钓0.5份和加 重剂27〜180份。下面就各组分估丈出详细说明：(1)基液基液是油基钻井液的分散介质，早期的全油基钻井液以柴油作基液，生 物毒性高，随着环境保护意识的增强，要求使用低毒的矿物油、合成基基液， 如ot-烯烃、气化油等。(2 )有机土在全油合成基钻井液中，有机土主要用于提高粘度和切力，并起降滤失 作用。有机土是由蒙脱石类粘土矿物经长碳链烷基季胺盐改性而得。上述长 碳链的烷基季铵盐中的碳链的数为C12、 C14、 C16、 C18中的一种或一种以 上组成。(3 )增粘剂增粘剂用于提高钻井液粘度和切力，并同时可以降低钻井液的滤失量。 以前全油基钻井液常用沥青类产品作为增粘剂，容易引起油藏岩石润湿反 转，由于其加量高达5~10%以上，使得钻井液塑性粘度高，导致机械钻速较低。为了减少增粘剂加量，提高机械钻速，本发明的增粘剂是含有非磺化的 热塑性聚合物，该非磺化热塑性聚合物可含有 一种或 一种以上下列的聚合物：尼龙、橡胶、线性聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙丙共聚物、 聚氨酯预聚体、丁苯胶乳等。其中，橡胶可含有一种或一种以上下列的聚合 物：氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯-苯乙烯橡胶、聚丁烯、聚丁二 烯-苯乙烯-异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶。上述各种橡胶的颗粒4交大，在基 油中的溶解速度较慢，为了提高其溶解速度，将树脂采用冷冻4分碎的方式， 过20目筛后作为产品的形态。(4)降滤失剂在钻井过程中，加入降滤失剂的目的就是通过在井壁上形成低渗透率、 柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能的降低钻井液的滤失量，减少对油气层造成 的损害。用于全油合成基钻井液中的降滤失剂可由腐植酸改性树脂、栲胶改 性树脂、丹宁改性树脂、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯-苯乙烯橡胶、聚丁烯、 乙丙共聚物、聚丁二烯-苯乙烯-异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶中的一种或一 种以上组成。其中，腐植酸改性树脂是由腐植酸和长碳链的烷基胺在一定条 件下的酰胺化产物。该一定条件是指质量比为80~60: 20〜40、温度是在190 。C〜200。C之间，反应时间10-16小时。另外，腐植酸改性酰胺化产物在制备 时要粉碎过60目筛。(5 )乳化剂为了防止地层中水侵入钻井液中，影响钻井液的性能，全油合成基钻井 液中仍需要一定量的乳化剂。用于全油合成基钻井液中的乳化剂可由长碳链 脂肪酸酰胺、长碳链烷基苯磺酸钙、聚烯烃羧酸酯中的一种或一种以上组成。 上述长碳链脂肪酸酰胺是由环烷酸、硬脂酸、油酸等和单乙醇胺、二乙醇胺 在一定条件下的酰胺化产物，该一定的条件是指酸和胺的摩尔比例为1: 1.1~1.2、反应温度为170。C〜180。C、反应时间6〜8小时。(6)润湿剂为了防止钻井液中的加重材料和钻井过程中侵入的钻屑沉降而影响钻 井液的性能，需要加入润湿剂。润湿剂是具有两亲结构的表面活性剂，分子 中亲水的一端与固体表面有很强的亲和力，当这些分子聚集在油和固体的界面并将亲油端指向油相时，原来亲水的固体表面便转变为亲油，这一过程被 称为润湿反转。润湿剂的加入可使钻井液中加重材料和钻屑颗粒表面转变为 油湿，从而能够保证固体能够悬浮在油相中。用于全油合成基钻井液中的润 湿剂可由长碳链的单烷基季铵盐、长碳链的双烷基季铵盐、长碳链脂肪酸、 长碳链烷基甜菜碱、长链烷基氨基酸中的一种或者一种以上组成。(7 )氧化钙氧化钙（CaO)即生石灰，可调节体系的pH值以满足性能要求。 (8 )加重剂常用的加重剂有石灰石粉、重晶石粉和铁矿粉，可根据体系所需的密度 进行选择，可选择其中的一种或一种以上。下面通过实施例对本发明做进一步的说明。实施例1配置密度为0.8g/cr^的全油合成基钻井液：用量筒取300毫升汽化油倒 入高搅杯中，依次加入8.7g聚丁二烯橡胶增粘剂，在10000r/min的条件下 搅拌5分钟，使之溶解，加入15g有机土，在10000r/min的条件下搅拌5 分钟，然后依次向高搅杯中加入6g植物油酸酰胺乳化剂、1.5gl227润湿剂， 在10000r/min的条件下搅拌20分钟，加入3g改性腐植酸降滤失剂，在 10000r/min的条件下搅拌5分钟，加入1.5gCaO，在10000r/min的条件下搅 拌5分钟。实施例2配置密度为1.0g/cn^的全油合成基钻井液：用量筒取300毫升汽化油倒 入高搅杯中，依次加入7.5g聚丁二烯橡胶增粘剂，在10000r/min的条件下 搅拌5分钟，使之溶解，加入15g有机土，在10000r/min的条件下搅拌5 分钟，然后依次向高搅杯中加入4.5g植物油酸酰胺乳化剂、1.5gl227润湿 剂，在10000r/min的条件下搅拌20分钟，加入3g改性腐植酸降滤失剂，在 在10000r/min的条件下搅拌5分钟，加入1.5gCa0,在10000r/min的条件下 搅拌5分钟，最后加入80g重晶石，在10000r/min的条件下搅拌20分钟。实施例3配置密度为1.2g/cmS的全油合成基钻井液：用量筒取300毫升汽化油 倒入高搅杯中，依次加入7.5g聚丁二烯橡胶增粘剂，在10000r/min的条件 下搅拌5分钟，使之溶解，加入15g有机土，在10000r/min的条件下搅拌5 分钟，然后依次向高搅杯中加入6g植物油酸酰胺乳化剂、3gl227、 3g丁苯 胶乳，在10000r/min的条件下搅拌20分钟，加入3g改性腐植酸润湿剂，在 10000r/min的条件下搅拌5分钟，加入1.5gCa0,在10000r/min的条件下搅 拌5分钟，最后加入180g重晶石，在10000r/min的条件下搅拌20分钟。1 、对各实施例钻井液性能的评价将3个实例的全油合成基钻井液分别在150。C下热滚16小时，然后测定热滚后5(TC下的流变性、API滤失量和150°C x3.5MPa下高温高压滤失量以及电稳定性，结果见表l。表1钻井液滚后性能 table see original document page 10

由表l可知，全油合成基钻井液流变性好，塑性粘度低，有利于提高机械钻速；钻井液滤失量低，其API滤失量〈5ml，高温高压滤失量《10ml; 电稳定性好，其破乳电压》1800V。2、抗温性能评价将实例3分别在不同温度下热滚16小时，然后测定50。C下的流变性能、 API滤失量和高温高压滤失量，结果见表2。表2实例3钻井液在不同温度下热滚后的性能table see original document page 11

由表2可知，全油合成基钻井液抗温性能好，在100~ 15(TC范围内老 化后，体系的流变性能、API滤失量以及高温高压滤失量都很稳定。3、抗污染能力评价在全油合成基钻井液的现场使用过程中，不可避免地会遇到水侵、钻屑 侵入的现象，因此在实验室对上述污染情况进行了模拟实验，以评价全油合 成基钻井液的抗劣质土和抗水污染的性能。为了考察全油合成基钻井液体系抗钻屑侵污的性能，分别在配置好的实 例3钻井液体系中加入不同量的劣质土 （过100目），在150。C下热滚16 小时后分别测定其性能，结果见表3。表3劣质土侵污对钻井液性能的影响table see original document page 11

注：流变性测定温度为50°C 。由表3可知，实例3钻井液中加入不同量的劣质土后，体系的性能变化 不大，塑性粘度有所升高，这主要是由于土侵入量增大，导致固含增加。因 此，在实际使用过程中，应加强固控，并及时补充润湿剂，做好维护工作。为了考察全油合成基钻井液体系抗水侵污的性能，分别在配置好实例3 中加入不同量的水，在150。C下热滚16小时后分别测定其性能，结果见表4。表4水侵污对体系性能的影响table see original document page 12

注：流变性测定温度为50°C。由表4可知，随着水侵入量的增加，体系的粘度、切力会变化不大，而 滤失量有所降低，说明该体系抗水污染的性能好。但当水侵入量增大时，体 系的塑性粘度有所增大。因此，在全油合成基钻井液体系的使用过程中，应 尽量避免用水冲洗振动筛和钻井液槽等，以防止该钻井液性能发生变化。在 钻遇水层时，应加强对油基钻井液油水比的监控，如果水相比例超过设计范 围时，应该尽快补充基油和乳化剂，维护好体系性能。4、储层保护性能评价对实例2参照中国石油天然气行业标准SY/T6540-2002《钻井液完井液 损害油层室内评价方法》来评价其储层保护性能。具体步骤为：将3块人造 岩心抽空饱和，测定岩心油相渗透率Ko,然后用实例2钻井液进行反向岩 心动态污染（条件：温度120。C,压力3.5Mpa,时间2小时），最后测定污 染后岩心油相渗透率Kd，并计算岩心渗透率恢复值Kd/Ko。实验测得3块 岩心渗透率恢复值Kd/Ko分别为93.2%、 91.9%和95.2%，其渗透率恢复值 均在85%以上，表明全油合成基钻井液体系的储层保护效果良好。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的 保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

• 钻井液
• 钻井
• 10000r
• 乳化
• 润湿
• 增粘剂
• 合成
• 地层
• 乳化剂
• 体系

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