[發明專利]一種鉆探用水基鉆井液及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201410393774.5
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104212419A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 陶士先;付帆;王永全;黃衛東;熊正強;紀衛軍;柳福德
• 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: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種鉆探用水基鉆井液及其制備方法和用途，屬于鉆井液領域。

背景技術

目前，在進行鉀巖礦體鉆探時一般采用飽和鹽水鉆井液。鉀巖礦體主要成分是氯化鉀，由于氯化鉀溶解度高，因此采用飽和鹽水鉆井液施工普遍存在巖心采取率低的問題。當鉀巖礦體中含有溢晶石時，更會發生取不到巖心，或者由于孔徑擴大引起的孔壁不穩問題。這是由于溢晶石的主要成分為氯化鈣和氯化鎂，溶解度極高，且受溫度影響變化很大。當地層中存在溢晶石時，為保證取心質量，一般只能采用油基鉆井液完成鉆探施工。但是，油基鉆井液成本高，如遇到漏失地層，施工單位更是無法承擔如此高額的成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種鉆探用水基鉆井液，克服現有技術中水基鉆井液容易發生取不到巖心或者由于孔徑擴大引起的孔壁不穩及油基鉆井液成本高的缺陷。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種鉆探用水基鉆井液,包括以下重量份的原料：

本發明的有益效果是：由于采用膨潤土和部分水解聚丙烯酰胺、氯化鈣、氯化鎂、增粘劑及降濾失劑以一定的比例配合，能夠有效抑制氯化鉀和溢晶石的溶解，大幅度提高了含溢晶石鉀巖礦體的巖心采取率且具有強抑制性，有利于孔壁穩定。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

如上所述一種鉆探用水基鉆井液,進一步，包括以下重量份的原料：

如上所述一種鉆探用水基鉆井液,進一步，所述增粘劑為技術級高黏羧甲基纖維素和/或抗鹽共聚物；所述技術級高黏羧甲基纖維素的粘度值符合國標均可實現。

如上所述一種鉆探用水基鉆井液,進一步，所述降濾失劑為羧甲基淀粉和/或技術級低黏羧甲基纖維素；所述技術級低黏羧甲基纖維素的粘度值符合國標均可實現。

如上所述一種鉆探用水基鉆井液,進一步，所述部分水解聚丙烯酰胺水解度為30.0～35.0％；所述部分水解聚丙烯酰胺分子量為1600萬。

本發明還提供一種鉆探用水基鉆井液的制備方法,包括以下步驟：

步驟1)按照比例稱取各原料，將水分成兩份，分別將將膨潤土和部分水解聚丙烯酰胺配制成水溶液；

步驟2)將兩種水溶液混合攪拌均勻制成混合液，再將氯化鈣、氯化鎂、增粘劑、降濾失劑和消泡劑加入到所述混合液中，充分攪拌均勻，即得到用于含溢晶石鉀巖礦體鉆探用水基鉆井液。

本發明還提供一種鉆探用水基鉆井液在含溢晶石鉀巖礦體鉆探施工過程中的用途。

本發明一種鉆探用水基鉆井液，含溢晶石鉀巖礦體鉆探施工過程中，該水基鉆井液在含有溢晶石的鉀巖地層中，具有良好的抑制其溶解作用，可為我國鉀鹽鉆探施工提供技術支撐。

具體實施方式

以下結合以下實施例對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

本發明實施例1至實施例6鉆探用水基鉆井液制備方法是：按重量份取膨潤土和部分水解聚丙烯酰胺,分別溶于等份的水中，攪拌均勻，再將上述兩種溶液混合之后加入氯化鈣、氯化鎂、增粘劑、降濾失劑和消泡劑，充分攪拌均勻即可制的適用于含溢晶石鉀巖礦體鉆探用水基鉆井液。

實施例1至實施例6所述各原料的重量配比如表1所示。

在實施例1至實施例6制備的鉆探用水基鉆井液中加入高溶解度的氯化鉀和溢晶石的效果測定數據見表2。

本發明參數測定方法如下：

氯化鉀溶解量：取5g氯化鉀加入100g水基鉆井液中，密封后恒溫25℃靜止放置2h。采集將鉆井液用濾紙過濾后的清液，采用分光光度計法測得清液中的鉀離子含量，與鉆井液中鉀離子含量對比，得到氯化鉀溶解量。

溢晶石溶解量：取50g溢晶石加入100g水基鉆井液中，密封后恒溫25℃靜止放置2h。采集將鉆井液用濾紙過濾后的清液，采用化學分析法測得清液中的鈣和鎂離子含量，與鉆井液中鈣和鎂離子含量對比，得到氯化鉀溶解量。

表觀粘度：采用ZNN-D6型六速旋轉粘度計或其它同類產品測定沖洗液表觀粘度。將攪拌好的鉆井液倒入測量杯中，使液面與測量杯內的刻度線平齊，使外筒以600rpm的轉速旋轉，讀取粘度計表盤上已恒定的指針所指示的刻度值，記為θ600，表觀粘度