一種極壓減摩型鉆井液及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及油汽田開采用極壓減摩型鉆井液，通過(guò)如下方法制得，將100重量份的水與4～6重量份的鈉基膨潤(rùn)土混合，于1000～4000rpm的攪拌速度下攪拌30～60分鐘后，再于6000～10000rpm的攪拌速度下攪拌30～40分鐘，置于常溫下養(yǎng)護(hù)至少24小時(shí)；然后使混合物在4000～6000rpm的攪拌速度下，加入0.2～0.8重量份的鉆井液用包被劑和0.5～3重量份的鉆井液用降濾失劑，再加入1～5重量份的鉆井液用防塌劑、0～3重量份的鉆井液用封堵劑、0.1～1重量份的鉆井液用聚胺抑制劑、0～8重量份的鉆井液用潤(rùn)滑劑和0.5-5重量份的鉆井液用極壓減摩劑；再用燒堿調(diào)節(jié)使混合物的PH值至8～9；最后向混合體中加入鉆井液用加重劑，攪拌均勻，即制得極壓減摩型鉆井液，所述鉆井液的密度為1.12～1.50g/cm。
【專利說(shuō)明】一種極壓減摩型鉆井液及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油汽田開采用鉆井液，特別涉及一種極壓減摩型鉆井液及其生產(chǎn)方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在定向井、水平井的鉆井過(guò)程中，由于鉆具與井壁、套管之間，鉆井流體與鉆具、井 壁、套管壁之間均會(huì)產(chǎn)生摩擦，而且在重力的作用下，鉆探中產(chǎn)生的巖屑如果沒(méi)有及時(shí)被循 環(huán)帶出，將向井眼下井壁沉降聚集鋪展，這樣進(jìn)一步加大了金屬鉆具本體與下井壁巖屑的 接觸面積，導(dǎo)致扭矩、摩阻增大，而現(xiàn)有鉆井液常常在大斜度定向井和水平井施工中出現(xiàn)嚴(yán) 重拖壓現(xiàn)象，機(jī)械鉆速低，施工效率低下，甚至?xí)鹂ㄣ@等井下復(fù)雜事故。
[0003] 常規(guī)的鉆井液主要是通過(guò)降低連續(xù)相的摩阻系數(shù)來(lái)提高鉆井液潤(rùn)滑性能，所使用 的潤(rùn)滑劑形成的膜在實(shí)際鉆進(jìn)中易被破壞，從而會(huì)發(fā)生托壓、卡鉆等技術(shù)難題。因此，研制 開發(fā)一種高效的極壓減摩型鉆井液突破目前大斜度定向井和水平井鉆探過(guò)程中鉆井液潤(rùn) 滑劑作用時(shí)間短，嚴(yán)重拖壓的技術(shù)瓶頸，同時(shí)配合泥頁(yè)巖抑制劑、防塌封堵劑解決泥頁(yè)巖垮 塌技術(shù)難題顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種極壓減摩鉆井液，以解決大斜度井和 水平井鉆進(jìn)過(guò)程鉆井液潤(rùn)滑時(shí)間短，容易發(fā)生托壓、卡鉆的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種極壓減摩型鉆井液，包括以下重量計(jì)份的各成 分： 鈉基膨潤(rùn)土，4?6份； 鉆井液用包被劑，0.2?0.8份； 鉆井液用聚胺抑制劑，〇. 1?1份； 鉆井液用降濾失劑，〇. 5?3份； 鉆井液用防塌劑，1?4份； 鉆井液用封堵劑，〇?2汾； 鉆井液用潤(rùn)滑劑，〇?5份； 鉆井液用極壓減摩劑，〇. 5?5份； 水，100份； 所述鉆井液的密度為1. 12?I. 50g/cm3。
[0006] 本發(fā)明極壓減摩型鉆井液具有以下有益效果： 其中，包被劑、聚胺抑制劑可抑制粘土分散水化；降濾失劑控制鉆井液的濾失量，減少 濾液侵入地層；防塌劑、封堵劑可封堵地層微裂縫，防止地層垮塌，減少鉆探過(guò)程中的井漏； 潤(rùn)滑劑、極壓減摩劑可增強(qiáng)鉆井液的潤(rùn)滑防卡能力，特別是極壓減摩劑具有良好的減摩降 阻效果，可減少大斜度或水平井鉆探中的嚴(yán)重拖壓現(xiàn)象。并且鉆井液中的包被劑、聚胺抑制 齊IJ、極壓減摩劑等均為高溫合成產(chǎn)品，提高了整體抗溫能力。上述組份的組合作用使本發(fā)明 的極壓減摩型鉆井液具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 極壓減摩效果好，極壓摩阻系數(shù)降低率高； (2) 低濾失量（APK4. 5ml，HTHP彡10ml)，泥餅薄，韌性好； (3) 抑制封堵能力強(qiáng)，巖心滾動(dòng)回收率高； (4) 密度可調(diào)范圍廣（1. 12?I. 50g/cm3); (5) 抗高溫性能好(大于150°C)。
[0007] 因此，本發(fā)明的鉆井液適用于油氣井鉆井中，尤其適用于大斜度井、長(zhǎng)裸眼井段以 及長(zhǎng)水平段的水平井。
[0008] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，包括以下重量計(jì)份的各成分： 鈉基膨潤(rùn)土，6份； 鉆井液用包被劑，0.7份； 鉆井液用聚胺抑制劑，0.5份； 鉆井液用降濾失劑，3份； 鉆井液用防塌劑，4份； 鉆井液用封堵劑，1.5份； 鉆井液用潤(rùn)滑劑，5份； 鉆井液用極壓減摩劑，2份； 水，100份。
[0009] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鉆井液用包被劑為復(fù)合金屬離子聚合物MMCA或 PMHA-II。
[0010] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鉆井液用聚胺抑制劑為NH-1。
[0011] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鉆井液用降濾失劑Na-HPAN或NH4-HPAN。
[0012] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鉆井液用防塌劑為FT-l、PA-2。
[0013] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鉆井液用封堵劑為L(zhǎng)XJ-1。
[0014] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鉆井液用潤(rùn)滑劑為KD-21C。
[0015] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鉆井液用極壓減摩劑為JM-I或JM-2。
[0016] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鉆井液用加重劑為石灰石粉、活化重晶石粉或鐵礦 粉。
[0017] 本發(fā)明的極壓減摩鉆井液通過(guò)如下生產(chǎn)方法制得： 1) 先將100重量份的水與4?6重量份的鈉基膨潤(rùn)土混合，于1000?4000rpm的攪拌 速度下攪拌30?60分鐘后，再于6000?IOOOOrpm的攪拌速度下攪拌30?40分鐘，置于 常溫下養(yǎng)護(hù)至少24小時(shí)； 2) 將步驟1)中養(yǎng)護(hù)后的混合物在4000?6000rpm的攪拌速度下，先加入0. 2?0. 8 重量份的鉆井液用包被劑和〇. 5?3重量份的鉆井液用降濾失劑，然后再加入1?4重量 份的鉆井液用防塌劑、〇?2重量份的鉆井液用封堵劑、0. 1?1重量份的鉆井液用聚胺抑 制劑、0?5重量份的鉆井液用潤(rùn)滑劑和0. 5-5重量份的鉆井液用極壓減摩劑； 3) 使用燒堿調(diào)節(jié)步驟2)形成的混合物的PH值至8?9 ; 4) 向步驟3)形成的混合體中加入根據(jù)密度加重所需的鉆井液用加重劑，攪拌均勻，即 制得極壓減摩型鉆井液，所述鉆井液的密度為I. 12?I. 50g/cm3。
[0018] 本發(fā)明的生產(chǎn)方法，工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)方便，以本發(fā)明方法生產(chǎn)的極壓減摩型鉆井液 能有效降低鉆井作業(yè)過(guò)程中的摩阻，消除鉆具托壓現(xiàn)象，同時(shí)抑制泥頁(yè)巖分散，維持井壁穩(wěn) 定，有利于復(fù)雜地層的鉆井作業(yè)順利進(jìn)行。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明的各實(shí)施例中，各組分的生產(chǎn)廠家見(jiàn)表1，各組分的性能指標(biāo)要求見(jiàn)表2。

【權(quán)利要求】
1. 一種極壓減摩型鉆井液，其特征在于，包括以下重量計(jì)份的各成分： 鈉基膨潤(rùn)土，4?6份； 鉆井液用包被劑，0.2?0.8份； 鉆井液用聚胺抑制劑，〇. 1?1份； 鉆井液用降濾失劑，〇. 5?3份； 鉆井液用防塌劑，1?4份； 鉆井液用封堵劑，〇?2份； 鉆井液用潤(rùn)滑劑，〇?5份； 鉆井液用極壓減摩劑，〇. 5?5份； 水，100份； 所述鉆井液的密度為1. 12?1. 50g/cm3,并通過(guò)加重劑調(diào)配。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極壓減摩型鉆井液，其特征在于，包括以下重量計(jì)份的各成 分： 鈉基膨潤(rùn)土，6份； 鉆井液用包被劑，0.7份； 鉆井液用聚胺抑制劑，0.5份； 鉆井液用降濾失劑，3份； 鉆井液用防塌劑，4份； 鉆井液用封堵劑，1.5份； 鉆井液用潤(rùn)滑劑，5份； 鉆井液用極壓減摩劑，2份； 水，100份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極壓減摩型鉆井液，其特征在于，所述鉆井液用包被劑為復(fù) 合金屬離子聚合物MMCA或PMHA-II。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極壓減摩型鉆井液，其特征在于，所述鉆井液用聚胺抑制劑 為 NH-1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極壓減摩型鉆井液，其特征在于，所述鉆井液用降濾失劑 Na-HPAN 或 NH4-HPAN。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極壓減摩型鉆井液，其特征在于，所述鉆井液用防塌劑為 FT-l、PA-2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極壓減摩型鉆井液，其特征在于，所述鉆井液用封堵劑為 LXJ-1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極壓減摩型鉆井液，其特征在于，所述鉆井液用潤(rùn)滑劑為 KD-21C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極壓減摩型鉆井液，其特征在于，所述鉆井液用極壓減摩劑 為JM-1或JM-2 ;所述鉆井液用加重劑為石灰石粉、活化重晶石粉或鐵礦粉。
10. 權(quán)利要求1一9任一項(xiàng)所述的極壓減摩型鉆井液的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下 步驟： 1)先將100重量份的水與4?6重量份的鈉基膨潤(rùn)土混合，于1000?4000rpm的攪拌 速度下攪拌30?60分鐘后，再于6000?lOOOOrpm的攪拌速度下攪拌30?40分鐘，置于 常溫下養(yǎng)護(hù)至少24小時(shí)； 2) 將步驟1)中養(yǎng)護(hù)后的混合物在4000?6000rpm的攪拌速度下，先加入0. 2?0. 8 重量份的鉆井液用包被劑和〇. 5?3重量份的鉆井液用降濾失劑，然后再加入1?4重量 份的鉆井液用防塌劑、〇?2重量份的鉆井液用封堵劑、0. 1?1重量份的鉆井液用聚胺抑 制劑、0?5重量份的鉆井液用潤(rùn)滑劑和0. 5-5重量份的鉆井液用極壓減摩劑； 3) 使用燒堿調(diào)節(jié)步驟2)形成的混合物的PH值至8?9 ; 4) 向步驟3)形成的混合體中加入根據(jù)密度加重所需的鉆井液用加重劑，攪拌均勻，即 制得極壓減摩型鉆井液，所述鉆井液的密度為1. 12?1. 50g/cm3。
【文檔編號(hào)】C09K8/24GK104371677SQ201410688262
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】睢文云, 楊小敏, 楊雪山, 曾甘林 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司江蘇油田分公司