[發(fā)明專利]一種超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310511362.2
• 申請日: 2013-10-27
• 公開（公告）號: CN104559967A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志財(cái);李公讓;喬軍;慈國良;趙懷珍;李軍;季一冰;羅云鳳;史濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團(tuán)公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: C09K8/16
• 分類號: C09K8/16;C09K8/22
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油勘探開發(fā)用鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液及其制備方法。

背景技術(shù)

在超深井鹽膏層等復(fù)雜井的勘探開發(fā)中，鉆井液所面臨的高溫、高壓、高礦化度等環(huán)境因素影響是目前公認(rèn)的世界級難題。

目前采用的抗高溫高密度鉆井液多為聚磺鉆井液體系，在高密度條件下鉆井液體系中固相含量高、自由水相少，加之聚磺處理劑在高溫高礦化度條件下易發(fā)生高溫過度交聯(lián)，引起鉆井液體系嚴(yán)重增稠，流變性控制困難，處理頻繁，使鉆井作業(yè)無法正常進(jìn)行。因此，如何解決鉆井液在高溫高壓高礦化度條件下的流變性和濾失性，是深井、超深井鉆井液技術(shù)面臨的首要問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)難題，本發(fā)明的目的在于提供一種超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液，通過交聯(lián)抑制劑的加入，得到一種抗高溫能力強(qiáng)、可控密度高、抗鹽能力強(qiáng)且具有良好的流變性的超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液。本發(fā)明的目的還在于提供上述鉆井液的制備方法。

首先，一種超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液，各組分質(zhì)量百分比為：

鈉基膨潤土：1.5%-4%；

抗高溫磺化類降濾失劑：8%-14%；

乳化瀝青：2%-3%；

潤滑劑：2%-3%；

pH調(diào)節(jié)劑：0.2%-1.5%；

乳化劑：0.2%-1.0%；

無機(jī)鹽：20%-30%；

加重劑：20%-40%；

其余為水。

上述方案還包括：交聯(lián)抑制劑：0.2%-1.0%。

所述的抗高溫磺化類降濾失劑是由磺甲基酚醛樹脂、磺化褐煤樹脂和磺甲基腐殖酸鉻組成。

所述的乳化瀝青軟化點(diǎn)為160℃-200℃。

所述的潤滑劑為抗高溫白油潤滑劑。

所述的pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉。

所述的乳化劑為SP80。

所述的無機(jī)鹽為氯化鈉和氯化鉀組成。

所述的加重劑為重晶石粉和鐵礦石粉的一種或兩種。

所述的交聯(lián)抑制劑為焦亞硫酸鈉和三聚甲醛組成。

上述方案進(jìn)一步包括；

其中所述的抗高溫磺化類降濾失劑是由磺甲基酚醛樹脂、磺化褐煤樹脂和磺甲基腐殖酸鉻按質(zhì)量比為4-8：2-3：2-3組成。

所述的交聯(lián)抑制劑為焦亞硫酸鈉和三聚甲醛按質(zhì)量比為5-7：1組成。

所述的無機(jī)鹽為氯化鈉和氯化鉀按質(zhì)量比為22-25:5-7組成。

添加pH調(diào)節(jié)劑后的鉆井液體系的pH為9-10。

所述的加重劑為重晶石粉和鐵礦石粉按質(zhì)量比為1:2-3復(fù)配。

所述的重晶石粉的密度在4.20g/cm³以上，純度在95%以上；所述的鐵礦石粉的密度在4.80?g/cm³以上。

按照上述方案的超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液的制備方法包括：?

一種是針對無交聯(lián)抑制劑的情形，將上述比例的水放入攪拌容器中，邊攪拌邊加入鈉基膨潤土，繼續(xù)攪拌15-25分鐘后，停止攪拌，密閉養(yǎng)護(hù)24小時以上得到預(yù)水化膨潤土漿；

在轉(zhuǎn)速為10000-12000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌狀態(tài)下，向預(yù)水化膨潤土漿中按照上述比例依次加入pH調(diào)節(jié)劑、抗高溫磺化類降濾失劑、乳化劑、乳化瀝青、潤滑劑，每加入一種材料攪拌20-40分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌50-70分鐘，再加入無機(jī)鹽，高速攪拌20-40分鐘后，最后加入加重劑，得到超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液。

另一種是針對有交聯(lián)抑制劑的情形，將上述比例的水放入攪拌容器中，邊攪拌邊加入鈉基膨潤土，繼續(xù)攪拌15-25分鐘后，停止攪拌，密閉養(yǎng)護(hù)24小時以上得到預(yù)水化膨潤土漿；

在轉(zhuǎn)速為10000-12000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌狀態(tài)下，向預(yù)水化膨潤土漿中按照上述比例依次加入pH調(diào)節(jié)劑、抗高溫磺化類降濾失劑、交聯(lián)抑制劑、乳化劑、乳化瀝青、潤滑劑，每加入一種材料攪拌20-40分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌50-70分鐘，再加入無機(jī)鹽，高速攪拌20-40分鐘后，最后加入加重劑，得到超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液。