[發(fā)明專利]一種鉆井液用抗高溫承壓護壁劑及其制備方法、應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107011880B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉俊青
• 申請（專利權(quán)）人: 任丘市力科節(jié)能材料有限公司
• 主分類號: C09K8/42
• 分類號: C09K8/42;C09K8/035
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 孫海杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田鉆井制備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鉆井液用抗高溫承壓護壁劑及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著石油勘探開發(fā)向深部和海上發(fā)展，深井、超深井以及特殊工藝井鉆探越來越多，特別是超高溫、超高壓地層的鉆探，對鉆井液也相應(yīng)的提出了更高要求。而鉆井液體系的進步依賴于新型鉆井液的處理劑的出現(xiàn)，只有不斷開發(fā)完善新型的處理劑，才能確保鉆井液技術(shù)不斷進步。

一般鉆井液所用的護壁劑主要目的是為了降低鉆井液的濾失量，改善泥餅質(zhì)量，快速封堵地層裂縫防止坍塌等作用，但是現(xiàn)在隨著油井開發(fā)的不斷深入，其溫度也越來越高，壓力也相對比較大，現(xiàn)有技術(shù)中的普通護壁劑只能基本滿足護壁的作用，但是本身抗高溫、承壓能力差，使得對于某些高強度工況的鉆井作業(yè)，普通的護壁劑并不適用，從而限制了護壁劑的進一步發(fā)展應(yīng)用。

另外，現(xiàn)在的護壁劑的組成大部分集中在合成材料、聚合物方面，雖然研究的技術(shù)相對比較成熟，但是這些物質(zhì)本身合成工藝比較復(fù)雜，成本比較高，綜合性能較差，因此研發(fā)出新型種類的護壁劑是現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決的技術(shù)問題。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種鉆井液用抗高溫承壓護壁劑，該護壁劑通過原料之間互相配伍，制備得到的護壁劑耐溫性能和熱穩(wěn)定性能好，并且在此基礎(chǔ)之上降濾失能力與防塌能力較現(xiàn)有技術(shù)中的護壁劑更佳，有效減少了鉆井液的濾失，可廣泛應(yīng)用于油田鉆井領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。另外本發(fā)明的護壁劑中采用了諸多天然物質(zhì)，利用了這些天然物質(zhì)具有降粘、降失水的特殊優(yōu)勢，與天然膠、纖維等物質(zhì)混合后，進一步提高了護壁劑本身的性能，并且相應(yīng)的提高了這些天然物質(zhì)的附加值，實現(xiàn)了資源再利用。

本發(fā)明的第二目的在于提供上述鉆井液用抗高溫承壓護壁劑的制備方法，制備方法相對簡單、操作方便，操作條件也比較溫和，前后步驟銜接緊密，無三廢產(chǎn)生，安全環(huán)保，屬于較優(yōu)的一種制備方法。

本發(fā)明的第三目的在于提供上述鉆井液用抗高溫承壓護壁劑的應(yīng)用，可廣泛應(yīng)用于油田鉆井領(lǐng)域，添加到鉆井基液中使用，使用方便，適于廣泛推廣應(yīng)用。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種鉆井液用抗高溫承壓護壁劑，主要由以下原料制得：以質(zhì)量份數(shù)計，天然植物膠70-80份，纖維類物質(zhì)20-30份，蘋果皮2-4份，青核桃皮4-6份，茶葉1-3份，秸稈5-10份，大豆1-5份，膨潤土8-15份，腐殖土10-15份，碳酸鹽1-5份。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般鉆井液所用的護壁劑主要目的是為了降低鉆井液的濾失量，改善泥餅質(zhì)量，快速封堵地層裂縫防止坍塌等作用，但是現(xiàn)在隨著油井開發(fā)的不斷深入，其溫度也越來越高，壓力也相對比較大，現(xiàn)有技術(shù)中的普通護壁劑只能基本滿足護壁的作用，但是本身抗高溫、承壓能力差，使得對于某些高強度工況的鉆井作業(yè)，普通的護壁劑并不適用，從而限制了護壁劑的進一步發(fā)展應(yīng)用。

另外，現(xiàn)在的護壁劑的組成大部分集中在合成材料、聚合物方面，雖然研究的技術(shù)相對比較成熟，但是這些物質(zhì)本身合成工藝比較復(fù)雜，成本比較高，綜合性能較差，因此研發(fā)出新型種類的護壁劑是現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決的技術(shù)問題。

本發(fā)明為了解決以上技術(shù)問題，提供了一種抗高溫承壓性能好的護壁劑，該護壁劑的原料中除了包含現(xiàn)有技術(shù)中常見的合成材料、聚合物等材料，還包含了諸多天然物質(zhì)，利用了這些天然物質(zhì)的某些方面的優(yōu)勢與其他組分進行配伍后，制備得到的護壁劑綜合性能較優(yōu)，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于本發(fā)明的特定組分原料制備的護壁劑是沒有任何記載的，本發(fā)明的方案對于擴大護壁劑的市場推廣具有比較重要的意義。

在本發(fā)明中，天然植物膠屬于鉆井液處理劑中比較常用的一種原料，其一般取自植物的樹葉、根莖或樹皮等，因為天然膠具有比較優(yōu)異的抑制能力、降濾失能力，因此可作為護壁劑的主料，同樣纖維類物質(zhì)里面也含有聚糖，因此也常作為鉆井液護壁劑的原料來用，通過兩者的配合提高了在鉆井過程中的防塌抑制性。碳酸鹽的添加也相應(yīng)的起到了補強提高穩(wěn)定性的作用，一般碳酸鹽可以選擇為包括碳酸鈣、碳酸鈉中的一種或幾種，更優(yōu)的為輕質(zhì)碳酸鈣。

優(yōu)選地，天然植物膠包括田菁膠、瓜爾膠、胡麻膠、香豆膠中的一種或幾種的結(jié)合，只要是屬于天然植物膠的物質(zhì)均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。