[發(fā)明專利]用于海域天然氣水合物地層的鉆井液及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010874915.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN114106797B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王韌;劉繼亮;王建龍;汪奇兵;劉天樂;程榮超;屈沅治;張志磊;王金堂;孫金聲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: C09K8/22
• 分類號: C09K8/22
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

1.一種用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，包括如下組分：海水、膨潤土、流型調(diào)節(jié)劑、改性淀粉、水合物生成抑制劑、鹵化鹽和水合物分解抑制劑；其中，每100重量份的海水中包含2-5重量份膨潤土、0.5-3重量份流型調(diào)節(jié)劑、1-4重量份改性淀粉、2-6重量份水合物生成抑制劑、1-3重量份鹵化鹽和0.5-2.5重量份水合物分解抑制劑；

其中，所述流型調(diào)節(jié)劑選自羧甲基纖維素鈉和羧甲基纖維素鉀中的一種或兩種的組合；

所述水合物生成抑制劑選自納米二氧化硅和聚乙烯吡咯烷酮的組合；所述納米二氧化硅和所述聚乙烯吡咯烷酮的重量比為（1-3）：1；

所述水合物分解抑制劑選自改性卵磷脂，該改性卵磷脂是將卵磷脂經(jīng)過醋酸酐處理得到的；所述醋酸酐與卵磷脂的重量比為1：（4-6）；

所述鉆井液通過以下步驟制備：

（1）將海水和膨潤土進行預(yù)水化處理得到第一混合物；

（2）將所述第一混合物與流型調(diào)節(jié)劑進行混合得到第二混合物；

（3）將改性淀粉、水合物生成抑制劑、鹵化鹽、水合物分解抑制劑以及所述第二混合物依次混合，即得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，每100重量份的海水中包含2.5-4重量份膨潤土、0.7-2.5重量份流型調(diào)節(jié)劑、1.5-3.5重量份改性淀粉、2.5-4.5重量份水合物生成抑制劑、1.5-2.5重量份鹵化鹽和0.7-2重量份水合物分解抑制劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，所述流型調(diào)節(jié)劑選自羧甲基纖維素鈉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，所述鹵化鹽選自氯化鉀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，所述改性卵磷脂是通過包括如下的步驟制備而成：

（1）稱取卵磷脂與去離子水進行混合得到混合物A；

（2）將所述混合物A與醋酸酐進行混合得到混合物B；

（3）用NaOH溶液將所述混合物B進行中和得到混合物C；

（4）將所述混合物C用丙酮萃取，在真空烘箱中進行干燥處理，即得。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，步驟（1）中，混合的溫度為20-40℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，步驟（2）中，所述混合的條件包括：溫度為60-80℃，攪拌速率為200-500轉(zhuǎn)/分鐘，反應(yīng)時間為60-120分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，在攪拌的同時需要進行通氮除氧處理，該通氮除氧處理的時間為15-20分鐘。

9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一項所述的用于海域天然氣水合物地層的鉆井液，其特征在于，步驟（4）中，所述干燥處理的條件包括：溫度為40-80℃，時間為24小時。

10.權(quán)利要求1-9任一項所述的海域天然氣水合物地層的鉆井液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將海水和膨潤土進行預(yù)水化處理得到第一混合物；

（2）將所述第一混合物與流型調(diào)節(jié)劑進行混合得到第二混合物；

（3）將改性淀粉、水合物生成抑制劑、鹵化鹽、水合物分解抑制劑以及所述第二混合物依次混合，即得。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述預(yù)水化處理的條件包括：溫度為15-45℃，時間為16-36小時。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述混合的條件包括：溫度為15-45℃，時間為15-30分鐘。