專利名稱：一種深井、超深井飽和鹽水鉆井液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于油氣田鉆井作業(yè)高溫高壓環(huán)境下，具有流變性好、失水造壁性好、抑制性強、潤滑性好和封堵能力強的深井、超深井飽和鹽水鉆井液。
背景技術：
深井、超深井鉆井常常因斷層、多套壓力體系、高溫、地層傾角大、鹽層、鹽膏層、多層復合鹽層及塑性變形能力極強的“軟泥巖”等因素而使用抗高溫高密度鉆井液體系，無論對處理劑還是體系性能都提出了極高的要求，目前，國內(nèi)6100m以上的超深井較多，為了發(fā)現(xiàn)深部地層油氣資源，個別油田已向7000m甚至8000m以上的超深井發(fā)展(如塔里木油田博孜、大北、克深等地區(qū))，超深井常常因地質條件復雜，溫度高(120°C、15(TC甚至180°C以上)，地層壓力系數(shù)大(2. 00 2. 50不等)導致鉆井液體系處理劑多而雜，材料質量不穩(wěn)定或無保障、體系復雜，性能不穩(wěn)定，現(xiàn)場使用中顧此失彼，造成了人力、物力、財力的極大浪費，社會效益和經(jīng)濟效益不顯著，其根源在于(1)沒有科學地掌握和利用高溫對鉆井液中粘土的作用及對鉆井液性能的影響和規(guī)律、高溫對處理劑及其作用效能的影響和規(guī)律及其影響因素的正面效應和原理的精髓；(2)沒有科學地掌握和利用超深井鉆井液工藝技術原理、處理劑作用原理，以實現(xiàn)超深井水基鉆井液流變性的有效調(diào)控；(3)出現(xiàn)濫用或不正確地使用處理劑，加之處理劑有隱藏的后效作用和處理劑之間的化學作用，給體系性能調(diào)配與現(xiàn)場維護帶來極大不便，所有這些已構成超深井鉆井液的重大技術難題，它是至今沒有得到有效解決的世界性技術難題。目前，國外常使用的深井、超深井鉆井液體系有以下幾種
(1)有機鹽鉆井液體系
(2)皂石一海泡石聚合物鉆井液
(3)合成基鉆井液
(4)高固相解絮凝聚合物(HSDP)鉆井液
目前，國內(nèi)深井、超深井鉆井液研究相對歐美國家，我國深井鉆井起步較晚，鉆井液技術的發(fā)展可分為三個階段(1)起步階段，該階段是以鈣處理鉆井液及鹽水鉆井液為代表的鉆井液體系；(2)初步發(fā)展階段，以“三磺”鉆井液為代表的鉆井液體系；(3)規(guī)模發(fā)展階段，以聚合物鉆井液、聚磺鉆井液為代表的鉆井液體系；
通過對國內(nèi)外深井、超深井水基鉆井液研究現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)在深井、超深井鉆井液使用問題上，存在以下問題(1)基液密度低，致使加重劑加量大，粘度效應高，流變性難以控制；(2)增粘、提切力的處理劑不過關，致使高密度鹽水體系性能控制難；(3)處理劑之間的配伍性有較大距離、不完全協(xié)同；(4)深井、超深井高密度水基鉆井液體系遇到高礦化度、 高鹽濃度時，循環(huán)幾周后，其PH值大大降低，難以穩(wěn)住，致使處理劑不能發(fā)揮應有的效能； (5)對于深井、超深井來說，溫度高，封堵劑軟化點往往低于地層溫度，發(fā)揮不了封堵劑的封堵作用，國外對付深井、超深井大段純鹽、鹽膏地層，同樣采用高密度鹽水水基鉆井液體系鉆進，均以近飽和或飽和鹽水體系為主，但其重點放在提高基液密度和使用抗鹽粘土上，目的是降低粘度效應、保證粘切適度，便于流變性調(diào)控和其它性能的維護處理，但現(xiàn)場綜合性能同樣存在不穩(wěn)定的局面，依然有切力低、粘度效應高、沉降穩(wěn)定性差等現(xiàn)象，由于這些問題的存在，大大地影響了深井、超深井鉆井液的現(xiàn)場使用效果和技術發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服深井、超深井鉆探中使用的鉆井液體系固相含量高、處理劑多而不精、配方復雜及性能不穩(wěn)定的缺點，特提供一種深井、超深井飽和鹽水鉆井液。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案一種深井、超深井飽和鹽水鉆井液，其特征是制備該鉆井液所用原料的組分及含量為，其質量單位為克或千克自來水 90-100 ；膨潤土 2-6 ；Na2CO3 4-8 ；馬來酸酐1_3 ；高粘-聚陰離子纖維素0. 1-0. 4 ；木質素磺酸鹽5-9 ；磺化酚醛樹脂-木質素磺酸鹽-腐植酸共聚物7-11 ；乳化浙青2-5 ； C12-C18直鏈烷烴乳狀液3-6 ；乳化石蠟2-5 ；司班80 0. 2-0. 5 ；CaO 0. 3-0. 7 ；KOH 0. 3-0. 7 ；KCl 4-7 ； NaCl 20-30 ；重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密度至2. 40g/cm3。該深井、超深井飽和鹽水鉆井液的配制方法是先量取100克的自來水將水溫升至70°C，，在低速電動攪拌下加入2-6克的膨潤土，攪拌10分鐘加入4-8克Na2CO3再攪拌 30分鐘，常溫常壓下預水化24h后，在低速電動攪拌下加入1-3克馬來酸酐攪拌5分鐘，力口入0. 1-0. 4克高粘-聚陰離子纖維素攪拌5分鐘，加入5-9克木質素磺酸鹽攪拌5分鐘，力口入7-11克磺化酚醛樹脂-木質素磺酸鹽-腐植酸共聚物攪拌5分鐘，加入2-5克乳化浙青攪拌5分鐘，加入3-6克C12-C18直鏈烷烴乳狀液攪拌5分鐘，加入2_5克乳化石蠟攪拌5 分鐘，加入0. 2-0. 5克司班80攪拌5分鐘，加入0. 3-0. 7克CaO攪拌5分鐘，加入0. 3-0. 7 克KOH攪拌5分鐘，加入4-7克KCl攪拌5分鐘，加入20-30克NaCl攪拌5分鐘，加入重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密度至2. 40g/cm3攪拌1小時，制得本深井、超深井飽和鹽水鉆井液，代號 WPQ-I0上述制備方法所用馬來酸酐；高粘-聚陰離子纖維素；木質素磺酸鹽；磺化酚醛樹脂-木質素磺酸鹽-腐植酸共聚物；乳化浙青；C12-C18直鏈烷烴乳狀液；乳化石蠟；司班 80 ；重晶石均為市場上銷售產(chǎn)品，購置時嚴格按行業(yè)標準或企標檢驗，合格者才能使用。具體見表1
表1 深井、超深井飽和鹽水鉆井液WPQ-I基本原料明細表
權利要求
1.一種深井、超深井飽和鹽水鉆井液，其特征是制備該鉆井液所用原料的組分及含量為，其質量單位為克或千克自來水90-100 ；膨潤土 2-6 ；Na2CO3 4-8 ；馬來酸酐1_3 ； 高粘-聚陰離子纖維素0. 1-0. 4 ；木質素磺酸鹽5-9 ；磺化酚醛樹脂-木質素磺酸鹽-腐植酸共聚物7-11 ；乳化浙青2-5 ； C12-C18直鏈烷烴乳狀液3_6 ；乳化石蠟2_5 ；司班80 0. 2-0. 5 ；CaO 0. 3-0. 7 ；KOH 0. 3-0. 7 ；KCl 4-7 ； NaCl 20-30 ；重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密度至 2. 40g/cm3。
2.根據(jù)權利要求1所述的飽和鹽水鉆井液，其特征是該鉆井液的配制方法是先量取 100克的自來水將水溫升至70°C，在低速電動攪拌下加入2-6克的膨潤土，攪拌10分鐘加入4-8克Na2CO3再攪拌30分鐘，常溫常壓下預水化24h后，在低速電動攪拌下加入1_3克馬來酸酐攪拌5分鐘，加入0. 1-0. 4克高粘-聚陰離子纖維素攪拌5分鐘，加入5-9克木質素磺酸鹽攪拌5分鐘，加入7-11克磺化酚醛樹脂-木質素磺酸鹽-腐植酸共聚物攪拌5分鐘，加入2-5克乳化浙青攪拌5分鐘，加入3-6克C12-C18直鏈烷烴乳狀液攪拌5分鐘，力口入2-5克乳化石蠟攪拌5分鐘，加入0. 2-0. 5克司班80攪拌5分鐘，加入0. 3-0. 7克CaO 攪拌5分鐘，加入0. 3-0. 7克KOH攪拌5分鐘，加入4_7克KCl攪拌5分鐘，加入20-30克 NaCl攪拌5分鐘，加入重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密度至2. 40g/cm3攪拌1小時，制得本發(fā)明深井、 超深井飽和鹽水鉆井液產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于油氣田鉆井作業(yè)高溫高壓環(huán)境下的深井、超深井飽和鹽水鉆井液。它能克服超深井鉆探中使用的鉆井液體系固相含量高、配方復雜及性能不穩(wěn)定的缺陷。其技術方案是制備該鉆井液所用原料的組分及含量為自來水90-100；膨潤土2-6；Na2CO34-8；馬來酸酐1-3；聚陰離子纖維素0.1-0.4；木質素磺酸鹽5-9；磺化酚醛樹脂-木質素磺酸鹽-腐植酸共聚物7-11；乳化瀝青2-5；C12-C18直鏈烷烴乳狀液3-6；乳化石蠟2-5；司班800.2-0.5；CaO0.3-0.7；KOH0.3-0.7；KCl4-7；NaCl20-30；重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密度至2.40g/cm3。本鉆井液在高溫下具有較好的流變性、失水造壁性好、抗污染能力強、抑制性強、潤滑性好、封堵能力強、用于超深井鉆探。
文檔編號C09K8/46GK102504773SQ201110360238
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權日2011年11月15日
發(fā)明者王平全, 白楊 申請人:西南石油大學