[發明專利]一種超低濾失水基鉆井液及其制備方法

在審

• 申請號: 201810030413.2
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108192582A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 蔡斌;張海山;黃召;崔應中;王薦;向興金;何福耀;吳彬
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油（中國）有限公司上海分公司;荊州市漢科新技術研究所
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;C09K8/467
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種超低濾失水基鉆井液及其制備方法，所述鉆井液包括如下組分：基漿、固壁劑、膠束劑、鍵合劑以及重晶石，所述固壁劑占所述鉆井液體積的3?5％，所述膠束劑占所述鉆井液體積的2?3％，所述鍵合劑占所述鉆井液質量的20?30％。本發明提供的水基鉆井液與傳統的水基鉆井液相比，具有更低的濾失量、更強的抑制性和封堵性并且活度低，能夠在大斜度井、大位移井、水平井和深井鉆探中代替油基鉆井液，減少自由水向泥巖的遷移，預防泥巖水化膨脹，增強井壁穩定。

技術領域

本發明屬于石油鉆井領域，涉及一種水基鉆井液及其制備方法，尤其是一種超低濾失水基鉆井液及其制備方法。

背景技術

在石油天然氣勘探開發鉆井過程中，泥巖地層的水化膨脹和剝落掉塊是導致鉆井復雜情況發生甚至嚴重鉆井事故的重要原因，而控制鉆井液中自由水遷移的鉆井液活度控制與泥巖封堵技術是預防井壁失穩的一項主要技術措施。

傳統水基鉆井液控制濾失主要通過瀝青、惰性固相材料機械填充、粘土護膠和高分子封堵孔隙等方式來減少自由水向地層的侵入，從而穩定井壁和保護儲層，不能封堵泥巖微納米孔喉，且在壓差作用下，仍會有自由水沿著泥餅和井壁巖石的通道向地層遷移。目前需要開發一種新的鉆井液來滿足應用要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水基鉆井液及其制備方法，特別是一種超低濾失水基鉆井液及其制備方法。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種水基鉆井液，所述鉆井液包括如下組分：基漿、固壁劑、膠束劑、鍵合劑以及重晶石，所述固壁劑占所述鉆井液體積的3-5％(例如3％、3.5％、4％、4.5％、5％等)，所述膠束劑占所述鉆井液體積的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述鍵合劑占所述鉆井液質量的20-30％(例如20％、22％、25％、27％、30％等)。

在本發明中，重晶石是按實際需要的水基鉆井液的比重來確定添加量的。

在本發明中，采用膠束劑和固壁劑作為主要的泥巖封堵劑，膠束劑和固壁劑相互配合，能夠很好的封堵泥巖孔喉通道從而減少自由水向泥巖的侵入，同時引入鍵合劑作為活度控制劑，鍵合劑可以通過分子內和分子間與水分子形成氫鍵，使水分子內和水分子間形成網絡結構的鍵合水從而降低鉆井液的活度。

本發明提供的水基鉆井液與傳統的水基鉆井液相比，具有更低的濾失量、更強的抑制性和封堵性并且活度低，能夠在大斜度井、大位移井、水平井和深井鉆探中代替油基鉆井液，減少自由水向泥巖的遷移，預防泥巖水化膨脹，增強井壁穩定。

在本發明中，所述基漿包括分散在水中的如下組分：膨潤土、氫氧化鈉、低粘聚陰離子纖維素、聚合物降濾失劑、褐煤樹脂、磺化瀝青、潤滑劑和氯化鉀。

優選地，所述膨潤土占所述鉆井液質量的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述氫氧化鈉占所述鉆井液質量的0.2-0.3％(例如0.2％、0.22％、0.25％、0.27％、0.3％等)，所述低粘聚陰離子纖維素占所述鉆井液質量的0.2-0.3％(例如0.2％、0.22％、0.25％、0.27％、0.3％等)，所述聚合物降濾失劑占所述鉆井液質量的2.5-3％(例如2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3％等)，所述褐煤樹脂占所述鉆井液質量的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述磺化瀝青占所述鉆井液質量的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述潤滑劑占所述鉆井液體積的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述氯化鉀占所述鉆井液體積的3-5％(例如3％、3.5％、4％、4.5％、5％等)。

在本發明中，所述固壁劑為丙烯酸酯微乳液。

優選地，所述膠束劑為聚醚高分子表面活性劑。

在本發明中，所述鍵合劑為聚醇醚接枝共聚物。