[發明專利]一種耐高溫鉆井液及其配制方法和應用

有效

• 申請號: 201310000714.8
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103087692A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 陶士先;單文軍;付帆;熊正強;李曉東;紀衛軍;李艷寧
• 申請（專利權）人: 北京探礦工程研究所
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 黃挺

技術領域

本發明涉及深井超深井科學鉆探、深部石油天然氣鉆探、高溫地熱及未來干熱巖鉆探用耐高溫鉆井液及其配制方法和應用。

背景技術

我國將要實施的深部大陸科學鉆探設計井深將超過萬米，井底溫度可能高達300℃以上，井內泥漿將長期處于高溫高壓環境，如此惡劣的環境，對鉆井液性能造成極其嚴重地破壞。此外，隨著井深增加，所鉆遇的地層也將越來越復雜，隨時可能遇到壓力異常、松散破碎等復雜地層，這些問題在一般鉆探施工中處理起來尚有困難，在深井超深井、超高溫高壓條件下問題將更加復雜。高溫高壓、高密度條件下，如何保持鉆井液良好的流變性能、造壁性能及潤滑性能，是深井超深井鉆探鉆井液面臨的關鍵技術問題。目前大部分抗高溫鉆井液現場使用溫度都在200℃以內，難以滿足深井超深井鉆探的需要。

發明內容

為了解決現有鉆井液無法滿足200℃以上高溫環境的技術問題，本發明提供了一種適用于260℃高溫環境的耐高溫鉆井液。

本發明提供的耐高溫鉆井液，包括如下重量份數的組份：

水????????????????????????????100份；

鈉基膨潤土????????????2~6份；

海泡石????????????????????1~3份；

高溫降失水劑????????2~16份；

高溫稀釋劑????????????1~2份；

高溫穩定劑????????????0.5~2份。

鈉基膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦，蒙脫石層間可交換陽離子為Na⁺，堿性系數大于等于1。鈉基膨潤土包括天然鈉基膨潤土和人工鈉化膨潤土，均適用于本發明。可以選用任何市售常用鈉基膨潤土。如：山東濰坊濰坊玖和鈉土有限公司供應的鈉基膨潤土、赤峰盛川膨潤土有限責任公司供應的鈉基膨潤土、北京探礦工程研究所的人工鈉土。其中，本發明中優選使用赤峰盛川膨潤土有限責任公司生產的鈉基膨潤土。

海泡石為纖維狀多孔鎂質硅酸鹽礦物，其化學通式為Mg₈Si₁₂O₃₀(OH)₄(OH₂)₄·8H₂O，晶體具有鏈狀和層狀過渡型結構特征，特點是在2層硅氧四面體片中間夾1層鎂氧八面體。本發明可以使用任何市售常用的海泡石，例如：河北宏利海泡石絨有限公司供應的海泡石、河南省內鄉縣興源海泡石開發有限公司供應的海泡石、湖南天捷海泡石有限公司供應的海泡石等。其中，本發明中優選使用河北宏利海泡石絨有限公司生產的海泡石。

高溫降失水劑，也稱高溫降濾失劑，用于降低高溫高壓條件下鉆井液的濾失量，選擇同時兼具調節流型功能的更佳。

高溫稀釋劑主要用于調節泥漿的流變性能。

高溫穩定劑主要用于抑制（或防止）高溫下泥漿處理劑的降解和分解。

以上各組份，均可以使用任何市售的本領域常用產品。

優選地，上述耐高溫鉆井液，其特征在于，包括如下重量份數的組份：

水?????????????????????????????????100份；

鈉基膨潤土?????????????????3~4份；

海泡石?????????????????????????1~2份；

高溫降失水劑???????????13~14份；

高溫稀釋劑?????????????????1~2份；

高溫穩定劑?????????????????1~2份。

優選地，所述高溫降失水劑包括褐煤樹脂、鉆井液用抗高溫降濾失劑OCL-JA、鉆井液用防塌稀釋降濾失劑SN樹脂、羧甲基纖維素鈉鹽、新密降失水劑、雪佛龍菲利普斯超高溫200度1號、鉆井液用SPF抗高溫防塌降濾失劑（簡稱SPF）、抗高溫降濾失劑KJAN、磺甲基酚醛樹脂（又稱磺化酚醛樹脂，SMP）、高溫降濾失劑FKJ-1（簡稱FKJ-1）和高溫聚合降失水劑DDP（簡稱DDP）中的至少三種。

優選地，所述高溫降失水劑包括褐煤樹脂、鉆井液用抗高溫降濾失劑OCL-JA、鉆井液用防塌稀釋降濾失劑SN樹脂、羧甲基纖維素鈉鹽、新密降失水劑、雪佛龍菲利普斯超高溫200度1號、鉆井液用SPF抗高溫防塌降濾失劑和抗高溫降濾失劑KJAN中的至少兩種；以及包括磺甲基酚醛樹脂、降濾失劑FKJ-1和高溫聚合降失水劑DDP中的至少一種。