[發(fā)明專利]一種海洋第四系地層鉆井液

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611130490.2
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN108611079A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 張異彪;鄭榮耀;李斌
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化海洋石油工程有限公司上海物探分公司
• 主分類號: C09K8/14
• 分類號: C09K8/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 許驊;許亦琳

本發(fā)明屬于鉆探技術領域，提供一種海洋第四系地層鉆井液，按重量份計，包括以下組分：水1000份；膨潤土50?70份；堿1?5份；降失水劑0.1?1份；增稠劑0.1?2份；丙烯酸接枝淀粉共聚物0.1?2份。本發(fā)明進一步提供一種海洋第四系地層鉆井液的制備方法及其在海洋第四系地層鉆探取芯過程中的應用。本發(fā)明提供的一種海洋第四系地層鉆井液，具有優(yōu)良護壁性能，在海洋第四系松散地層裸孔取芯過程中，較好地解決了砂質地層容易孔壁坍塌、涌砂、埋鉆和水敏性泥質地層孔壁縮徑、孔底不干凈等問題。

技術領域

本發(fā)明屬于鉆探技術領域，涉及一種海洋第四系地層鉆井液。

背景技術

第四紀地層復雜不穩(wěn)定，出現過多次冰川時代，是形成松散堆積物的年代，主要為砂質不膠結地層和粘土層，其中砂質地層容易坍塌不穩(wěn)，出現大肚子井段；水敏性硬塑粘土層容易孔壁縮徑。

而海洋環(huán)境不同于陸地，在對海洋中的第四紀地層進行鉆探時，很容易受到潮汐、風浪的影響。施工較深的井往往要選擇小潮汛期間和風小時(風力≤7級，一般為5～6級)進行。因此，往往采用簡單高效的鉆探取芯工藝，避免施工期間不利海況的影響。該種鉆探工藝采用無套管支護鉆進方式，一徑到底，直接在松散無膠結的砂質地層高質量地取芯鉆進，泥漿不回收直接從海底表面孔口返到海里，大大降低了勞動強度并提高了生產效率。其鉆探工具采用127mm鉆桿與三翼硬質合金鉆頭相結合。其中，127mm鉆桿一定程度上承擔套管支護作用，因為海底表面到船體之間的鉆桿裸露在海水里。具體取芯方式為跟管鉆進孔底錘擊繩索取芯。具體來說，127mm鉆桿作為錘擊取芯的通道插入海底，取完第一回次后，根據樣品長度計算掃孔進尺，掃孔→取樣→掃孔，循環(huán)到設計孔深(見圖1)。

在錘擊取芯過程中，泥漿停止循環(huán)時間較長，這對泥漿維護井壁、清孔、攜帶和懸浮巖屑能力提出了較高的要求，比較容易發(fā)生井內事故，極有可能發(fā)生塌孔埋鉆。根據2011年黃海砂礦井深100m的砂礦調查項目的了解，砂礦鉆探容易出現孔壁坍塌、涌砂、埋鉆。對于砂、礫質地層用泥漿護壁，解決問題的關鍵是增加井壁顆粒之間的膠結力。粘度較大的泥漿適當滲入井壁地層中，可以明顯增強砂、礫之間的膠結力，以此使井壁的穩(wěn)定性增強。對于水敏性粘土層應抑制泥漿的自由水對地層的滲入，避免井壁遇水膨漲、縮徑。

發(fā)明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種海洋第四系地層鉆井液，針對海洋第四系松散地層，用于解決現有技術中缺乏具有優(yōu)良護壁性能、能夠有效防止在鉆探取芯過程中海洋第四紀地層的孔壁產生不穩(wěn)定的坍塌、掉塊現象的鉆井液的問題。同時，也能抑制泥漿的自由水對地層的滲入，避免井壁遇水膨漲、縮徑，解決孔底不干凈等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發(fā)明第一方面提供一種海洋第四系地層鉆井液，按重量份計，包括以下組分：

優(yōu)選地，所述一種海洋第四系地層鉆井液，按重量份計，包括以下組分：

更優(yōu)選地，所述一種海洋第四系地層鉆井液，按重量份計，包括以下組分：

所述第四系地層是指距今260萬年到現代的地質時期形成的地層。所述第四系地層由于出現過多次冰川時代，形成松散堆積物，其地層大都松散。所述海洋第四系地層是指在海洋底部的第四系地層。由于地層結構松散，所述海洋第四系地層為海洋第四系松散地層。

優(yōu)選地，所述水為淡水。

優(yōu)選地，所述膨潤土選自鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、氫基膨潤土中的一種。更優(yōu)選地，所述膨潤土為鈉基膨潤土。