[發明專利]一種有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系

有效

• 申請號: 201910151350.0
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109735314B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 郭明義;李穎;韓煒超;譚現鋒;博坤;曹品魯
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

1.一種有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系，其特征在于，所述鉆井液體系由以下原料組成：膨潤土基漿、增粘劑、降濾失劑、封堵劑、加重劑、無機硅酸鹽和有機硅酸鹽，各原料的用量為以膨潤土基漿的重量計，膨潤土基漿的質量分數為1%～4%，增粘劑用量為膨潤土基漿重量的0.1%～2%，降濾失劑用量為膨潤土基漿重量的0.1%～3%，封堵劑用量為膨潤土基漿重量的1%～5%，加重劑用量為膨潤土基漿重量的10%～95%，有機硅酸鹽用量為膨潤土基漿重量的0.5%～5%，無機硅酸鹽用量為膨潤土基漿重量的0.1%～5%；

所述的有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系通過以下步驟制成：

（1）稱取原料：膨潤土基漿、增粘劑、普通降濾失劑、抗高溫降濾失劑、封堵劑、加重劑、無機硅酸鹽及有機硅酸鹽，其中，各原料的用量根據鉆進地層的性質不同自由調節；

（2）在8000r/min～10000r/min的高速攪拌條件下，向膨潤土基漿中加入增粘劑、加重劑、普通降濾失劑、抗高溫降濾失劑，攪拌10min～20min后再加入封堵劑，得到混合溶液；

（3）向已經得到的混合溶液中加入無機硅酸鹽和有機硅酸鹽，高速攪拌10min～30min后得到有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系；

其中，所述有機硅酸鹽濃度為0.05mol/L～0.5mol/L，無機硅酸鹽的質量分數為0.1%～5%；

所述有機硅酸鹽選自甲基硅酸鹽、乙基硅酸鹽；

所述無機硅酸鹽選自硅酸鹽A、硅酸鹽B或硅酸鹽C，硅酸鹽A為模數在1.5～3.5之間的硅酸鈉，硅酸鹽B為模數在1.5～3.5之間的硅酸鉀，硅酸鹽C為模數在1.5～5之間的硅酸鋰。

2.根據權利要求1所述的有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系，其特征在于：所述增粘劑選自高聚合度高水解度的聚丙烯酰胺、高粘度羧甲基纖維素鈉、高粘度聚丙烯酸鈉以及野生植物膠中的一種或兩種。

3.根據權利要求1所述的有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系，其特征在于：所述降濾失劑選自低粘度羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素HEC、聚陰離子纖維素、低粘度聚丙烯酸鈉、羧甲基淀粉、水解聚丙烯腈以及抗高溫濾失劑中的一種或兩種。

4.根據權利要求3所述的有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系，其特征在于：所述的抗高溫濾失劑選自磺化褐煤樹脂SPNH、磺甲基酚醛樹脂、磺化瀝青、抗高溫降濾失劑Driscal-D、SO-1腈硅聚合物、改性褐煤與瀝青的復配物中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系，其特征在于：所述的封堵劑選自微米級的碳酸鈣、聚合物凝膠顆粒、硅藻土中的一種或幾種組合。

6.根據權利要求1所述的有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系，其特征在于：所述的加重劑選自重晶石、方鉛礦、磁鐵礦和石灰石中一種或幾種。