[發明專利]鉆井液用組合物、鉆井液稠塞及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910212866.1
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN111718697A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 董曉強;金軍斌;王偉吉;李雄;高偉;張國
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/52
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;康志梅

本發明涉及一種鉆井液用組合物、鉆井液稠塞及其制備方法和應用。所述鉆井液組合物包括坂土漿、纖維材料、高粘聚合物和高分子聚合物。所述鉆井液稠塞包括鉆井液組合物與水基鉆井液。本發明提供的鉆井液稠塞在高溫條件下具有穩定性高、高粘度、高切力和動塑比，滿足對輝綠巖清洗效果的要求，將鉆屑及較高密度的輝綠巖掉塊及時攜出地面。

技術領域

本發明涉及鉆井液技術領域，尤其涉及一種鉆井液用組合物、鉆井液稠塞及其制備方法和應用。

背景技術

水基鉆井液是一種用于鉆井過程滿足安全鉆進工作需要的循環流體。水基鉆井液具有的一個顯著的特點是其流變性包括粘度、切力等隨溫度的升高出現顯著下降。在鉆至深部地層時，地層溫度高、鉆井液懸浮液及攜帶能力變差。當鉆遇具有高密度的輝綠巖地層時，因為地應力釋放及水化應力造成井壁失穩，井筒內出現較高密度的掉塊，此時如果水基鉆井液的粘度和切力不夠，不足以將鉆屑和掉塊及時攜帶出地面，在井底或鉆桿接頭處出現累積，極易出現卡鉆等復雜情況。

輝綠巖密度大、埋藏深，地層溫度高。水基鉆井液受高溫影響，在鉆遇輝綠巖地層時其粘度、切力逐漸降低，井底的攜巖效果變差，難以將鉆屑及較高密度的輝綠巖掉塊及時循環出地面，導致掉塊在井內重復擠壓，使憋泵、卡鉆及上提遇阻等風險大大增加。

為使井內鉆屑及掉塊及時攜帶出井筒，通常的做法是提高鉆井液體系的粘度，達到清洗井筒內鉆屑及掉塊的目的。例如馬春亮等針對裸眼存在易垮塌地層，向井漿中添加潤滑劑、防塌抑制劑和封堵材料配制稠塞，起鉆前調整稠塞黏度較井漿高30-50s，用于防止鉆屑和井壁掉塊下沉堆積和出現沉砂。循環鉆進時注入稠塞，黏度配制到180s以上，保證將較大掉塊攜帶出來。危常兵等用稠塞封閉一開裸眼井段，防止出現堆積，保證套管到位。嚴利詠等在蘇里格氣田水平井S77-5-8井起鉆前和下鉆后用XC、PAC等配制三開(3300-4300m)稠塞洗井，攜帶砂泥巖掉塊。王維、石秉忠、張育等分別采用大排量循環和攜巖劑稠塞等方式對泥巖掉塊進行攜帶，保持井眼清潔，稠塞使用深度為4900m，井內溫度120℃。

通過上述文獻中稠塞應用現狀可以得出，稠塞使用溫度普遍較低。通常輝綠巖侵入體埋藏深，輝綠巖密度高(3.9-4.1g/cm³)、地層溫度高(通常井內溫度＞160℃)。高溫條件下稠塞穩定性降低、攜巖能力不足，無法滿足高溫條件下鉆井液對輝綠巖掉塊清洗效果的要求。基于此，有必要配制一種比循環鉆井液具有更高粘度、高溫下仍具有較高切力的稠塞，通過稠塞循環清洗井筒，將鉆屑及較高密度的輝綠巖掉塊及時攜出地面。

發明內容

為了解決現有水基鉆井液鉆遇輝綠巖地層后輝綠巖掉塊難以及時返出地面的問題，本發明致力于提高高溫條件下水基鉆井液的攜巖性能。為此，本發明在第一個方面提供了一種鉆井液用組合物，在第二個方面提供了一種鉆井液稠塞，在第三個方面提供了一種鉆井液稠塞的制備方法，在第四個方面提供了所述鉆井液用組合物和所述鉆井液稠塞的應用。

根據第一個方面，本發明提供的鉆井液用組合物包括坂土漿、纖維材料、高粘聚合物和高分子聚合物。

根據第二個方面，本發明提供的鉆井液稠塞包括上述鉆井液用組合物和水基鉆井液。

根據第三個方面，本發明提供的鉆井液稠塞的制備方法包括如下步驟：

S1.將水基鉆井液與坂土漿和纖維材料混合，得到第一混合物；

S2.將第一混合物與高粘聚合物混合，得到第二混合物；

S3.將第二混合物與高分子聚合物混合，得到所述鉆井液稠塞。

根據第四個方面，本發明提供了上述鉆井液組合物或上述鉆井液稠塞在輝綠巖地層中的應用。

具體實施方式

根據第一個方面，本發明提供的鉆井液用組合物包括坂土漿、纖維材料、高粘聚合物和高分子聚合物。