一种不混油水平井钻井液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种不混油水平井钻井液及其制备方法，钻井液包含如下质量份的组分：水1000份、膨润土30～60份、有机硅醇5～15份、乳化石蜡20～30份、阳离子聚合物1～5份、降滤失剂5～15份、抗温剂30～50份和加重剂0～200份，不含有油类物质。本发明专利技术还提供了不混油水平井钻井液的应用，本发明专利技术无需添加油类物质，经阳离子聚合物、乳化石蜡和有机硅醇抑制剂共同配合，有效提高钻井液的润滑性，在使用过程中能够有效中和黏土中的负电荷，降低黏土水敏性，提高井壁稳定性，满足水平井钻井过程中对钻井液的需要。

A drilling fluid for non oil horizontal wells and its preparation and Application

The invention provides an immiscible oil horizontal well drilling fluid and a preparation method thereof. The drilling fluid contains the following components: 1000 parts of water, 30-60 parts of bentonite, 5-15 parts of organosilicol, 20-30 parts of emulsified paraffin, 1-5 parts of cationic polymer, 5-15 parts of filtrate reducer, 30-50 parts of temperature resistor and 0-200 parts of weighting agent, No. Contains oil substances. The invention also provides the application of the immiscible oil horizontal well drilling fluid, which can effectively improve the lubricity of the drilling fluid by combining cationic polymer, emulsified paraffin and organosilicol inhibitor without adding oil substances, effectively neutralize the negative charge in the clay, reduce the water sensitivity of the clay and improve the lubricity of the drilling fluid. The wellbore stability meets the needs of drilling fluid in horizontal well drilling.

【技术实现步骤摘要】
一种不混油水平井钻井液及其制备方法和应用
本专利技术涉及石油钻井液
，尤其涉及一种不混油水平井钻井液及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，科研工作者致力于研究石油勘探快速高效地进行。水平井钻井技术是实现石油勘探快速和有效开发的重要手段，水平井相对于垂直井结构上的差异，导致水平钻井过程中，钻井工具与井壁接触时磨阻更大，需要所使用的钻井液具有更好的润滑性和井壁稳定性。钻井开发中地层压力预测检测不准确，造成井身结构、钻井液密度等设计不尽合理，大大增加了钻井施工的技术难度，致使目前常用的钻井液体系无法很好的满足水平钻井工程对钻井液润滑性和井壁稳定性的需要。为了满足水平钻井过程中对润滑性和井壁稳定性的需求，常常通过在钻井液中混入大量原油来满足钻井工程的需要，但是原油的使用极易造成环境污染问题；并且，原油是一种化学物理性质较为稳定的混合物，现有技术难以实现对原油大规模、低成本地分解，给环境保护工作带来极大困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种不混油水平井钻井液及其制备方法和应用，本专利技术提供的不混油水平井钻井液无需添加原油，即可满足水平钻井过程对钻井液润滑性和井壁稳定性的需要。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种不混油水平井钻井液，不含有油类物质，包含如下质量份的组分：优选的，所述有机硅醇包括改性甲基硅油。优选的，所述阳离子聚合物包括阳离子聚丙烯盐类共聚物。优选的，所述降滤失剂包括聚丙烯腈胺盐、磺甲基酚醛树脂和磺化褐煤中的一种或多种。优选的，所述抗温剂包括磺甲基化酚醛树脂和/或磺化褐煤。优选的，当所述抗温剂包括磺甲基化酚醛树脂和磺化褐煤时，所述磺甲基化酚醛树脂和磺化褐煤的质量比为(15～25)：(15～25)。优选的，所述加重剂包括重晶石。本专利技术提供了上述技术方案所述不混油水平井钻井液的制备方法，包含：将所述水、膨润土、有机硅醇、乳化石蜡、阳离子聚合物、降滤失剂、抗温剂和加重剂混合，得到不混油水平井钻井液。优选的，所述水、膨润土、有机硅醇、乳化石蜡、阳离子聚合物、降滤失剂、抗温剂和加重剂的混合为将所述水、膨润土、有机硅醇、乳化石蜡、阳离子聚合物、降滤失剂和抗温剂混合后，再与加重剂混合。本专利技术还提供了上述技术方案所述不混油水平井钻井液或上述技术方案所述制备方法制备得到的不混油水平井钻井液在水平钻井中的应用。本专利技术提供了一种不混油水平井钻井液，包含如下质量份的组分：水1000份、膨润土30～60份、有机硅醇5～15份、乳化石蜡20～30份、阳离子聚合物1～5份、降滤失剂5～15份、抗温剂30～50份和加重剂0～200份，不含有油类物质。本专利技术无需添加油类物质，经阳离子聚合物、乳化石蜡和有机硅醇共同配合，有效提高钻井液的润滑性，并且在阳离子聚合物、乳化石蜡和有机硅醇共同配合作用下，使得不混油水平井钻井液能够有效中和黏土中的负电荷，降低黏土水敏性，提高井壁稳定性，满足水平井钻井过程中对钻井液的需要。实施例的结果表明，本专利技术提供的水平井钻井液的润滑系数仅仅为0.036，具有良好的抑制包被性能够有效稳定井壁。具体实施方式本专利技术提供了一种不混油水平井钻井液，不含有油类物质，包含如下质量份的组分：在本专利技术中，如无特殊说明，所述不混油水平井钻井液的组分原料为本领域技术人员所熟知的相应的市售商品。本专利技术提供的不混油水平井钻井液，以质量份计，包含1000份水。以所述质量份的水为基准，本专利技术提供的不混油水平井钻井液包含30～60份膨润土，优选为35～55份，进一步优选为40～50份。在本专利技术中，所述膨润土优选为钠基膨润土；所述膨润土能够提高钻井液塑性粘度、静切力、动切力，增强钻井液悬浮及携岩性。本专利技术对所述膨润土的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的以能满足国家标准：GB/T5005-2010即可。以所述质量份的水为基准，本专利技术提供的不混油水平井钻井液包含5～15份有机硅醇，优选为6～12份，进一步优选为8～10份。在本专利技术中，所述有机硅醇优选包括改性甲基硅油(DS-302)；所述改性甲基硅油的游离碱≤5.0wt.％，硅含量≥3.0wt.％，盐含量≤2.0wt.％。以所述质量份的水为基准，本专利技术提供的不混油水平井钻井液包含20～30份乳化石蜡，优选为22～28份，进一步优选为25份。在本专利技术中，所述乳化石蜡优选包括RHJ-1；所述乳化石蜡具有良好的润滑性，且无荧光。以所述质量份的水为基准，本专利技术提供的不混油水平井钻井液包含1～5份阳离子聚合物，优选为1.5～4份，进一步优选为2～3份。在本专利技术中，所述阳离子聚合物优选包括阳离子丙烯酸盐类共聚物(DS-301)，即含有阳离子单体的丙烯酸盐类共聚物。在本专利技术中，所述阳离子聚合物的平均分子量优选不小于7.0×106；所述阳离子聚合物的pH值优选为5～8。在本专利技术中，所述阳离子聚合物在钻井液中发挥润滑的作用，结合乳化石蜡提高钻井液润滑防塌性能，能有效改善钻井液连续相特性，加入后可改变水的润滑性，增强抑制性，使泥页岩不易发生分散作用，从而在易塌井段进一步提高体系的防塌效果，进而提高井壁稳定性。再者，所述阳离子聚合物带正电荷，中和能力强，能以较快的速度和较强的静电作用力中和黏土中的负电荷，降低黏土表面的负电荷，进而降低黏土的水敏性，起到稳定黏土的作用，从而提高钻井液的井壁稳定性。本专利技术采用高分子量阳离子聚合物，分子链较长，能够起到良好的架桥作用，进一步提高对黏土中负电荷中和速度和静电作用力。在本专利技术中，所述有机硅醇起到抑制剂的作用，使泥页岩不易发生分散作用，从而在易塌井段进一步提高体系的防塌效果，井壁防塌效果好，也就是井壁稳定性好。在钻井液使用过程中易造浆井段起到防塌作用，提高钻井液的井壁稳定性。在本专利技术中，所述乳化石蜡能够有效改变水平井钻井液连续相，加入后可改变水的润滑性，增强抑制性，进一步提高井壁稳定性，提高钻井液的润滑性；所述乳化石蜡在改变钻井液连续相的同时，与阳离子聚合物共同作用使得滤液钝化，即提高钻井液的抑制性，不受地层其他因素干扰，可有效地防止原油、盐和钙镁离子的污染，使钻井液具有很好的抗污染性能；并且有助于降低表面张力，具有良好的油气层保护特性；还能防止钻井液发生油侵、盐侵和钙镁离子侵蚀，提高钻井液的抗污染性能，减少易塌井段和盐膏层井段复杂情况的发生。以所述质量份的水为基准，本专利技术提供的不混油水平井钻井液包含5～15份降滤失剂，优选为6～12份，进一步优选为8～10份。在本专利技术中，所述降滤失剂优选包括聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)、磺甲基酚醛树脂(SMP)和磺化褐煤(SMC)中的一种或多种。当所述降滤失剂为磺甲基酚醛树脂和磺化褐煤的混合物时，所述磺甲基化酚醛树脂和磺化褐煤的质量比优选为(15～25)：(15～25)，进一步优选为(15～20)：(20～24)，更优选为18:24。本专利技术对所述聚丙烯腈胺盐的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的以满足标准Q/SH0039—2007《钻井液用水解聚丙烯腈铵盐技术》的即可。在本专利技术中，所述降滤失剂有效减少钻井液渗入地层。以所述质量份的水为基准，本专利技术提供的不混油水平井钻井液包含30～50份抗温剂，优选为35～45份，进一步优选为40份。在本专利技术中，所述抗温剂包括磺甲基化酚醛树脂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不混油水平井钻井液，不含有油类物质，包含如下质量份的组分：

【技术特征摘要】
1.一种不混油水平井钻井液，不含有油类物质，包含如下质量份的组分：2.根据权利要求1所述的不混油水平井钻井液，其特征在于，所述有机硅醇包括改性甲基硅油。3.根据权利要求1所述的不混油水平井钻井液，其特征在于，所述阳离子聚合物包括阳离子聚丙烯盐类共聚物。4.根据权利要求1所述的不混油水平井钻井液，其特征在于，所述降滤失剂包括聚丙烯腈胺盐、磺甲基酚醛树脂和磺化褐煤中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的不混油水平井钻井液，其特征在于，所述抗温剂包括磺甲基化酚醛树脂和/或磺化褐煤。6.根据权利要求5所述的不混油水平井钻井液，其特征在于，当所述抗温剂包括磺甲基化酚醛树脂和磺化褐煤时，所述磺甲基化酚醛树脂和磺化褐煤的质量比为(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭新健，牛晓，于培志，安玉秀，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11