一種抗高溫高密度強(qiáng)抑制鉆井液體系及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種鉆井液體系，具體是一種抗高溫、高密度、抑制性強(qiáng)的鉆井液體 系，屬于鉆井油田技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉆井液被稱為是鉆井的血液，優(yōu)良的鉆井液技術(shù)是保證鉆井生產(chǎn)作業(yè)安全、優(yōu)質(zhì)、 高效、快速的重要保證措施之一。隨著油氣鉆探深度不斷增加，高溫高壓井日益增多，鉆井 遇到的情況越來(lái)越復(fù)雜，運(yùn)對(duì)抗高溫高密度鉆井液提出了更高的要求。
[0003] 有機(jī)鹽鉆井液最初主要是指甲酸鋼、甲酸鐘鉆井液，隨著近幾年的技術(shù)發(fā)展，各種 有機(jī)酸鹽如甲酸飽、乙酸鐘、巧樣酸鐘、酒石酸鐘、乙酸錠、巧樣酸錠、酒石酸錠。有機(jī)鹽鉆井 液完井液體系的核屯、是具有較高密度和很好抑制性的有機(jī)鹽水溶液。經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展， 有機(jī)鹽鉆井液完井液在國(guó)際上已經(jīng)成為復(fù)雜條件下鉆井、完井和儲(chǔ)層保護(hù)的主要技術(shù)手 段，可有效地解決運(yùn)些復(fù)雜條件引起的井壁穩(wěn)定問(wèn)題、高溫高壓?jiǎn)栴}。
[0004] 隨著國(guó)內(nèi)外鉆井鉆遇的壓力系數(shù)越來(lái)越高，對(duì)鉆井液的密度要求越來(lái)越高。常規(guī) 的有機(jī)鹽如甲酸鋼、甲酸鐘加重能力有限，甲酸飽盡管有較高的加重能力，但是價(jià)格昂貴。 有機(jī)鹽和惰性加重材料復(fù)配的鉆井液體系可W解決運(yùn)個(gè)難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井液體系，該鉆井液體系具有可W抵抗22(TC高溫、 密度高、抑制性強(qiáng)的特點(diǎn)，且其制備方法簡(jiǎn)單，成本適中，在高溫、高壓等復(fù)雜條件下的鉆 井、完井和儲(chǔ)層保護(hù)等施工具有良好的適用性和使用效果。
[0006] 本發(fā)明通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種抗高溫高密度強(qiáng)抑制鉆井液體系，其密度為 2. 0~2. 3g/cm3,是由海水、海水質(zhì)量1~4%的膨潤(rùn)上、海水質(zhì)量0. 2~0. 4%的碳酸鋼、海水質(zhì) 量0. 5~3%的第一降濾失劑、海水質(zhì)量3~15%的第二降濾失劑、海水質(zhì)量2~18%的鉆 井液用無(wú)巧光固體白漸青、海水質(zhì)量5~15%的鉆井液用固體聚合醇、海水質(zhì)量50~100%的 有機(jī)鹽，及根據(jù)密度計(jì)算得到的惰性加重材料組成；制備時(shí)，先將一半質(zhì)量的海水、膨潤(rùn)±、 碳酸鋼W轉(zhuǎn)速100~400r/min混合攬拌5~lOmin，然后加入第一降濾失劑，攬拌10~20min， 加入鉆井液用無(wú)巧光固體白漸青攬拌10~20min，加入剩余海水、鉆井液用固體聚合醇，繼續(xù) 攬拌10~30min，加入有機(jī)鹽，攬拌5~lOmin，最后加入惰性加重材料，調(diào)節(jié)密度至2. 0~2. 3g/ cm]。
[0007] 所述鉆井液體系優(yōu)選的是：所述鉆井液體系密度為2. 3g/cm3,是由海水、海水質(zhì)量 2%的膨潤(rùn)±、海水質(zhì)量03%的胞2〇)3、海水質(zhì)量2. 6%的第一降濾失劑、海水質(zhì)量15%的第二 降濾失劑、海水質(zhì)量15%的鉆井液用無(wú)巧光固體白漸青、海水質(zhì)量10%的鉆井液用固體聚合 醇、海水質(zhì)量100%的有機(jī)鹽，及根據(jù)密度計(jì)算得到的惰性加重材料組成。
[0008] 本發(fā)明技術(shù)方案中，所述惰性加重材料優(yōu)選為重晶石。
[0009] 本發(fā)明技術(shù)方案中，所述膨潤(rùn)± 75微米的篩余量小于4%。
[0010] 本發(fā)明技術(shù)方案中，所述第一降濾失劑優(yōu)選為降濾失劑Re化1。
[0011] 本發(fā)明技術(shù)方案中，所述第二降濾失劑優(yōu)選為降濾失劑Re化200。
[0012] 本發(fā)明技術(shù)方案中，所述有機(jī)鹽優(yōu)選為有機(jī)鹽水溶性加重劑wei曲t3或有機(jī)鹽水 溶性加重劑wei曲t4。
[0013] 本發(fā)明技術(shù)方案中，所述鉆井液用無(wú)巧光固體白漸青優(yōu)選為鉆井液用無(wú)巧光固體 白漸青NFA-25。
[0014] 本發(fā)明技術(shù)方案中，所述鉆井液用固體聚合醇優(yōu)選為鉆井液用固體聚合醇 PGCS-lo
[0015] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益技術(shù)效果：本發(fā)明的鉆井液W有機(jī)鹽作為主處理 劑，使用時(shí)可W直接用海水配漿，極大的方便海上鉆井液的配制；其具有可W抵抗220°C高 溫、密度高、抑制性強(qiáng)的特點(diǎn)，且其制備方法簡(jiǎn)單，成本適中，在高溫、高壓等復(fù)雜條件下的 鉆井、完井和儲(chǔ)層保護(hù)等施工具有良好的適用性和使用效果。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，運(yùn)些實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并 不限制本發(fā)明的范圍。
[0017] 實(shí)施例1按W下配方配制密度2. 3g/cm3的鉆井液：海水、海水質(zhì)量0. 3%的碳酸 鋼、海水質(zhì)量2%的膨潤(rùn)±、海水質(zhì)量2. 6%的第一降濾失劑Re化1、海水質(zhì)量15%的第二降濾 失劑Re化200、海水質(zhì)量15%的NFA-25、海水質(zhì)量10%的PGCS-1、海水質(zhì)量100%的有機(jī)鹽 水溶性加重劑Wei曲3、重晶石；制備時(shí)，先將一半質(zhì)量的海水、膨潤(rùn)±、碳酸鋼W轉(zhuǎn)速20化/ min混合攬拌8min，然后加入第一降濾失劑，攬拌15min，加入鉆井液用無(wú)巧光固體白漸青 攬拌lOmin，加入剩余海水、鉆井液用固體聚合醇，繼續(xù)攬拌30min，加入有機(jī)鹽，攬拌8min， 最后加入惰性加重材料，調(diào)節(jié)密度至2. 3g/cm3。將制得的鉆井液經(jīng)過(guò)220°C熱滾16小時(shí)， 性能如表1所示。 陽(yáng)01引表1熱滾后鉆井液性能
[0019] 實(shí)施例2 YC26-2-1井四開(kāi)3250~4470m井段為鸞歌海組下部、黃流組、梅山組 地層，鸞歌海組下部地層為巨厚層狀泥巖，易水化、易跨塌；黃流組地層為巨厚層狀泥巖夾 中薄層狀泥質(zhì)粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖，易水化、易散塌；梅山組地層為巨厚層狀泥巖，易水化， 易跨塌。黃流組下部地層與梅山組地層為高溫高壓地層，且有可能出現(xiàn)漏失。要求鉆井液 抗溫能力強(qiáng)、有較強(qiáng)的抑制性、較強(qiáng)的改善泥餅?zāi)芰?、封堵防塌能力與濾失造壁能力。
[0020] 采用本發(fā)明技術(shù)方案，按表2中的配方制備鉆井液，制備方法是：先將一半質(zhì)量 的海水、膨潤(rùn)±、碳酸鋼W轉(zhuǎn)速4(K)r/min混合攬拌5min，然后加入第一降濾失劑，攬拌 lOmin，加入鉆井液用無(wú)巧光固體白漸青攬拌15min，加入剩余海水、鉆井液用固體聚合醇， 繼續(xù)攬拌20min，加入有機(jī)鹽，攬拌5min，最后加入惰性加重材料，調(diào)節(jié)密度至2. 0~2. 3g/ cm]。
[0021] 將本實(shí)施制得鉆井液應(yīng)用于YC26-2-1井四開(kāi)3250~4470m井段的鉆井施工過(guò) 程。經(jīng)實(shí)際操作證明，本發(fā)明的鉆井液可W抗220°C高溫、有較強(qiáng)的抑制性、較強(qiáng)的改善泥餅 能力、封堵防塌能力與濾失造壁能力。 陽(yáng)02引實(shí)施例3~5按照表2中配方，制備不同密度的鉆井液體系。 陽(yáng)02引表2實(shí)施例中各組分含量，W海水為100%計(jì)，如下：
[0024] 制備方法是：先將一半質(zhì)量的海水、膨潤(rùn)±、碳酸鋼W轉(zhuǎn)速l(K)r/min混合攬拌 lOmin，然后加入第一降濾失劑，攬拌20min，加入鉆井液用無(wú)巧光固體白漸青攬拌20min， 加入剩余海水、鉆井液用固體聚合醇，繼續(xù)攬拌lOmin，加入有機(jī)鹽，攬拌lOmin，最后加入 惰性加重材料，調(diào)節(jié)密度。
[0025] 經(jīng)檢測(cè)，采用本發(fā)明技術(shù)方案制備得到的鉆井液體系的基本性能見(jiàn)表3。 陽(yáng)0%] 表3鉆井液性能
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗高溫高密度強(qiáng)抑制鉆井液體系，其特征在于：其密度為2. 0~2. 3g/cm3,是由 海水、海水質(zhì)量1~4%的膨潤(rùn)土、海水質(zhì)量0. 2~0. 4%的碳酸鈉、海水質(zhì)量0. 5~3%的第 一降濾失劑、海水質(zhì)量3~15%的第二降濾失劑、海水質(zhì)量2~18%的鉆井液用無(wú)熒光固 體白瀝青、海水質(zhì)量5~15%的鉆井液用固體聚合醇、海水質(zhì)量50~100%的有機(jī)鹽，及根 據(jù)密度計(jì)算得到的惰性加重材料制備；制備時(shí)，先將一半質(zhì)量的海水、膨潤(rùn)土、碳酸鈉以 轉(zhuǎn)速100~400r/min混合攪拌5~10min，然后加入第一降濾失劑，攪拌10~20min，加入鉆 井液用無(wú)熒光固體白瀝青攪拌10~20min，加入剩余海水、鉆井液用固體聚合醇，繼續(xù)攪拌 10~30min，加入有機(jī)鹽，攪拌5~10min，最后加入惰性加重材料，調(diào)節(jié)密度至2. 0~2. 3g/cm3。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液體系，其特征在于：所述鉆井液體系密度為2. 3g/cm3， 是由海水、海水質(zhì)量2%的膨潤(rùn)土、海水質(zhì)量03%的Na2CO 3、海水質(zhì)量2. 6%的第一降濾失劑、 海水質(zhì)量15%的第二降濾失劑、海水質(zhì)量15%的鉆井液用無(wú)熒光固體白瀝青、海水質(zhì)量10% 的鉆井液用固體聚合醇、海水質(zhì)量100%的有機(jī)鹽，及根據(jù)密度計(jì)算得到的惰性加重材料組 成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液體系，其特征在于：所述惰性加重材料為重晶石。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液體系，其特征在于：所述膨潤(rùn)土 75微米的篩余量 小于4%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液體系，其特征在于：所述第一降濾失劑為降濾失 劑 Redul。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液體系，其特征在于：所述第二降濾失劑為降濾失 劑 Redu200。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液體系，其特征在于：所述有機(jī)鹽為有機(jī)鹽水溶性 加重劑weight3或有機(jī)鹽水溶性加重劑weight4〇8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液體系，其特征在于：所述鉆井液用無(wú)熒光固體白 瀝青為鉆井液用無(wú)熒光固體白瀝青NFA-25。9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液體系，其特征在于：所述鉆井液用固體聚合醇為 鉆井液用固體聚合醇PGCS-I。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗高溫高密度強(qiáng)抑制鉆井液體系，其密度為2.0~2.3g/cm3，是由海水、海水質(zhì)量1～4%的膨潤(rùn)土、海水質(zhì)量0.2~0.4%的碳酸鈉、海水質(zhì)量0.5～3%的第一降濾失劑、海水質(zhì)量3～15%的第二降濾失劑、海水質(zhì)量2～18%的鉆井液用無(wú)熒光固體白瀝青、海水質(zhì)量5~15%的鉆井液用固體聚合醇、海水質(zhì)量50～100%的有機(jī)鹽，及根據(jù)密度計(jì)算得到的惰性加重材料制備。本發(fā)明的鉆井液體系主處理劑為有機(jī)鹽水溶性加重劑，具有抗溫能力強(qiáng)，密度高，抑制性強(qiáng)，使用時(shí)可以直接用海水配漿的特點(diǎn)，極大的方便了海上鉆井液的配制，降低生產(chǎn)成本、提高工作效率。
【IPC分類】C09K8/506, C09K8/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105001839
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510509989
【發(fā)明人】謝玉洪, 董星亮, 張勇, 李中, 李炎軍, 張超, 黃熠, 段澤輝, 韋龍貴, 吳江, 楊仲涵, 黃亮, 黃凱文
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年8月19日