[發明專利]一種耐高溫可實現水替油高性能水基鉆井液的制備方法

在審

• 申請號: 202110565056.1
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113337256A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 張藝馨;蒲曉林
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種耐高溫能夠實現水替油的高性能水基鉆井液及其配置方法。屬于油田化學應用領域。所述鉆井液包括以下重量配比的各類藥品及處理劑：以水的質量為100%計算，膨潤土2.5%?4.0%；碳酸鈉0.15%?0.24%；合成脂肪酸酯潤滑劑2.5%?3.0%；復合聚合物微球降濾失劑4.0%?5.0%；成膜封堵劑2.0%?4.0%；酰胺聚合物頁巖抑制劑1.0%?1.5%；無機鹽類頁巖抑制劑0.5%?1.0%；PH調節劑0.1%?0.2%；以及加重劑調節密度至2.10?2.20 g/cm³；本發明鉆井液密度可達2.20 g/cm³，具有強抑制、強封堵、低失水、高溫穩定的特點，同時具備更優的潤滑系數，井下摩阻小，是種適用于水平井施工的高性能水基鉆井液。可實現替代油基鉆井液，降低成本同時增加環保特性，促進油氣資源未來的低成本開發。

技術領域

本發明涉及油田化學應用領域，具體來講，本發明涉及一種耐高溫能夠實現水替油的高性能水基鉆井液及其制備方法。

背景技術

對于頁巖氣水平井，參考于現階段可行的現實情況，國內大多選擇采用油基鉆井液體系來開展一系列鉆進工作。原因在于油基鉆井液具備更優良的性能，主要體現在：封堵抑制泥頁巖的水化能力、良好的潤滑防卡減少摩阻性能，以及抗地層礦物（如黏土、鹽、膏、鹵水等）污染能力強，對儲層傷害小。

但不可忽視的是油基巖屑處理困難，海上平臺更是困難加倍。隨著新的《環境保護法》的正式實施，使用油基鉆井液開發頁巖油氣藏時刻觸碰人們的環保神經，油基巖屑含油量高，處理周期長，處理成本高，成為制約頁巖氣水平井鉆井的一重大難題。鉆進過程中使用油基鉆井液將會在鉆后形成對環境污染較為嚴重的油基鉆屑，同時此類鉆屑由于其處理難度較水基鉆井液高增加鉆井環保成本。已被列為危險廢棄物。而反觀水基鉆井液及其巖屑環境危害性較低，便于后期處理，可以最大限度降低安全環保風險。

除此之外，油基鉆井液配制成本較高，占到鉆井成本的20%。廢棄鉆井液與巖屑處理工藝復雜、費用高昂。綜上所述，考慮行業發展趨勢，本專利著重從滿足必要工藝參數要求的基礎上研究水基鉆井液在頁巖氣鉆井技術中替代目前使用廣泛的油基鉆井液的可能性。麥克巴、哈里伯頓、貝克休斯等國際知名油服公司都針對頁巖氣的特點，開發出了專門的頁巖氣水基鉆井液，并投入現場應用。

因此，通過現場試驗，最終研發更完善、性能更優良以達到水替油的水基鉆井液極具現實意義。

中國發明專利“超高密度水基鉆井液及其制備方法”（申請號201110395440.8）公開了一種設計石油勘探開發的超高密度水基鉆井液，采用重晶石作為唯一加重劑使密度達到2.55~2.70 g/cm³，專利包含以下處理劑：腐殖酸降濾失劑、磺化酚醛樹脂、鐵鉻類稀釋劑、磺化瀝青用作潤滑劑、氫氧化鈉、復合電解質。通過實驗進行加量優化得出配方。

中國發明專利“一種水基鉆井液及其制備方法”（申請號201711268739.0）公開了一種基于配方簡單、環保的理念，通過對低粘聚陰離子纖維素、鹽類抑制劑、封堵型潤滑劑、包被劑等環保處理劑的組合優化，制備一種簡潔型水基鉆井液

中國發明專利“一種保持頁巖強度穩定的高性能水基鉆井液及其配制方法”（申請號201911111552.9）公開的鉆井液組分包括：膨潤土8-12、氫氧化鈉0.8-1、復合封堵劑20-28、降濾失劑14-20、聚合醇防塌劑12-15、長鏈醇胺脂類極壓減摩劑8-12、氯化鉀12-20、聚胺抑制劑2-4、加重劑260-400、水400。通過組分間相互作用及膠液和土相分別配置的方法，獲得具備高封堵、高潤滑、高抑制、低失水、高溫穩定性的水基鉆井液。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種耐高溫能夠實現水替油的高性能水基鉆井液。

本發明的另一個目的是提供該水基鉆井液的具體制備方式。