[發明專利]一種高密度低摩阻鉆井液

有效

• 申請號: 201410419264.0
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104312557B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 馬文英;鐘靈;舒尚文;盧國林;楊國濤;謝慧華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/18
• 分類號: C09K8/18;C08F220/38;C08F220/56;C08F220/06;C08F220/36
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

本發明涉及一種高密度低摩阻鉆井液，屬于油田鉆井液技術領域，以水為基液，由鈉膨潤土1%~3%、碳酸鈉為鈉膨潤土量的5%、氫氧化鈉0.5%~1.0%、增黏劑A 0.05%~0.1%、降濾失劑B 0.2%~0.5%、羧甲基纖維素鈉鹽0.5%~1.0%、磺化酚醛樹脂3.0%~5.0%、磺化褐煤3.0%~5.0%、聚合醇2.0%~3.0%、有機鹽C 100%，重晶石29.1%~122.2%，按質量百分比混合后經高溫老化而得。本發明抗溫能力可達135℃，可控密度范圍為1.50~1.80g/cm³，高溫下鉆井液具有良好的流變性和濾失性，具有較低的重晶石含量、泥餅黏滯系數和循環壓耗，較高的抑制性能。

技術領域

本發明涉及一種高密度低摩阻鉆井液，屬于油田鉆井液技術領域。

背景技術

近年來，隨著油氣勘探開發的不斷深入，深井、超深井愈來愈多，由于井身結構層次較多，下部井眼尺寸較小；同時，由于陸上油田大多進入開采中后期，存在一大批深層事故井、低產井，需要采用套管開窗側鉆才能恢復生產，在地層壓力較高的條件下，采用高密度鉆井液鉆井。由于現有技術中常用鉆井液主要以重晶石、赤鐵礦等作為加重材料，在鉆小井眼井時，常造成高摩阻和高壓力損失，傳遞到井下馬達的水力較低，而且環空中會產生高的循環當量密度，在環空間隙小的情況下，易造成鉆井作業時泵壓較高、排量小、環空返速低，帶砂困難、井眼清潔不良，時常發生憋泵、憋轉盤、阻卡等現象，嚴重時還有可能導致井漏的發生，因此高密度鉆井液就面臨著降低摩阻的難題，高密度低摩阻鉆井液可滿足此要求。

專利200910113419.7公開了一種高溫高壓抗鹽高密度鉆井液，其組成為：以重量份數計，PAC-LV0.03-0.05份、基漿0.6-1.2份、復合鉀鹽3.0-4.5份、復合磺化酚醛樹脂2.7-4.0份、抗溫降黏降濾失劑0.2-0.4份、穩定劑0.3-0.5份、水4.5-7.0份、加重劑80-90份，該發明所述加重劑為重晶石與鈦鐵礦粉按質量比為1：2的混合物。專利201210370121.6公開了一種有機鹽高密度鉆井液，其組成為：2-4％基漿和以每100毫升的2-4％基漿中樣品加入量計算的：0.2-0.5克增黏劑、3-6克抗高溫降濾失劑、3-10克潤滑劑、2-4克防塌劑、2-5克有機鹽，所述有機鹽為甲酸鈉、乙酸銨、草酸鈉、醋酸鉀、醋酸鈉或十八烷基三甲基氯化銨的一種或多種，加重劑為硫酸鋇。因此，現有的高密度鉆井液存在固相含量高，摩阻高的問題，不能很好地滿足高地層壓力條件下水平井、小井眼井和深井等一些特殊井的鉆井作業過程中對降低摩阻的要求。

發明內容

本發明的目的在于解決現有高密度鉆井液固相含量高、摩阻高，難以滿足地層壓力較高條件下鉆井需要的問題，而提供一種高密度低摩阻鉆井液。

本發明是通過下述技術方案加以實現：

本發明以水為基液，由鈉膨潤土1％～3％、碳酸鈉為鈉膨潤土量的5％、氫氧化鈉0.5％～1.0％、增黏劑A 0.05％～0.1％、降濾失劑B 0.2％～0.5％、羧甲基纖維素鈉鹽0.5％～1.0％、磺化酚醛樹脂3.0％～5.0％、磺化褐煤3.0％～5.0％、聚合醇2.0％～3.0％、有機鹽C 100％，重晶石29.1％～122.2％，按質量百分比混合后經高溫老化而得。

所述的降濾失劑B為2-甲基-2-丙烯酰氧丙基磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸和2-羥基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨按(10～20)：(10～15)：(2～8)：1的質量比配制成水溶液，用氫氧化鈉調節水溶液的pH值為9.0～11.0，然后加入過硫酸銨和亞硫酸氫鈉進行聚合反應，聚合反應的起始溫度為20～50℃，聚合時間為5～30分鐘，將產物造粒、烘干和粉碎而得。降濾失劑B的結構通式為：

其中，x＝14～22，y＝2～12，z＝4～10，r＝0.42。

所述的有機鹽C為甲酸鈉C1、甲酸鉀C2中的一種或其混合物。

所述的增黏劑A為黃原膠A1或韋蘭膠A2。