【技术实现步骤摘要】
抗248℃超高温的低密度水基钻井液及其制备方法与应用
:本专利技术涉及一种超深井钻井用抗超高温的低密度聚磺水基钻井液及其制备方法与应用,属于石油与天然气钻井工程、深地勘探钻井工程和地热井钻井工程中钻井液
技术介绍
:随着我国油气工业的发展,油气勘探地域逐渐由陆地向海洋深水、目的层由中浅层向深层和超深层拓展,超深层将是我国石油工业未来最重要的发展领域之一。超深井钻井过程中,井底处于超高温高压条件下,钻井井段长而且有大段裸眼,还要钻穿许多复杂地层,其作业条件较一般井要苛刻的多,于是对钻井液性能提出了更高更全面的要求。高温条件下钻井液中各组分均会发生降解、发酵、增稠及失效等变化,从而使钻井液的性能发生剧变,并且不易调整和控制。高密度钻井液发生压差卡钻及井漏、井喷等井下复杂情况的可能性会大大增加,保持钻井液良好的流变性和较低的滤失量亦会更加困难。一般而言,高温使钻井液的滤失造壁性能变坏,即泥饼变厚,渗透性变大,滤失量剧增。在超深井钻井中,超高温水基钻井液关键处理剂及钻井液体系的研制一直是重点攻关的技术难题之一,面临的主要技术难题油:第一,缺乏能够抗超高温的专用关键处理剂;第二,难以优化配制成具有良好流变性等性能的超高温低密度水基钻井液体系和超高温超高密度水基钻井液体系;第三,难以维持钻进过程中超高温水基钻井液流变性能的稳定。从理论上上分析可知,随温度和压力的逐渐升高,水的电离程度增加、介电常数持续减小、极性降低、氢键作用减弱和粘度的陡降等均不利于水溶性钻井液处理剂效能的有效发挥,同时,钻井液中中极性和非极性有机化合物的溶解性会增加,部分水溶性处理剂极有可 ...
【技术保护点】
1.一种抗超高温低密度水基钻井液,其特征在于,该钻井液原料组成重量份如下:配浆水:100份碳酸钠:0.2~0.3份钠基膨润土:1.5~4份片碱:0~0.5份除氧剂:0~0.5份两性离子疏水缔合聚合物降滤失剂:0.3~0.7份阴离子型聚合物降滤失剂:0.5~1.2份磺甲基酚醛树脂‑Ⅱ型:3~5份磺甲基褐煤树脂:3~5份高软化点磺化沥青:2~4份改性石墨润滑剂:1~3份聚合醇:1~3份五号白油:0~6份乳化剂:0~1份聚羧酸盐流型调节剂:0~2份超细碳酸钙:3~5份API标准重晶石:0~40份。
【技术特征摘要】
1.一种抗超高温低密度水基钻井液,其特征在于,该钻井液原料组成重量份如下:配浆水:100份碳酸钠:0.2~0.3份钠基膨润土:1.5~4份片碱:0~0.5份除氧剂:0~0.5份两性离子疏水缔合聚合物降滤失剂:0.3~0.7份阴离子型聚合物降滤失剂:0.5~1.2份磺甲基酚醛树脂-Ⅱ型:3~5份磺甲基褐煤树脂:3~5份高软化点磺化沥青:2~4份改性石墨润滑剂:1~3份聚合醇:1~3份五号白油:0~6份乳化剂:0~1份聚羧酸盐流型调节剂:0~2份超细碳酸钙:3~5份API标准重晶石:0~40份。2.根据权利要求1所述的抗超高温低密度水基钻井液,其特征在于,所述的配浆水为自来水或取自河流、湖泊等地的天然淡水;所述的片碱为工业用片状氢氧化钠;所述的除氧剂为无水亚硫酸钠或聚合醇;所述的两性离子疏水缔合聚合物降滤失剂为:a.N-乙烯基己内酰胺、b.甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和c.2-丙烯酰胺-2-甲基-丙磺酸的三元共聚物,重均分子量为1,050,000~1,420,000;所述的阴离子型聚合物降滤失剂为:a.丙烯酰胺、b.2-丙烯酰胺-2-甲基-丙磺酸和c.甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的三元共聚物,重均分子量为690,000~740,000;所述的磺甲基酚醛树脂-Ⅱ型为钻井液用磺甲基酚醛树脂SMP-Ⅱ;所述的磺甲基褐煤树脂为钻井液用磺甲基褐煤树脂,是由酚醛树脂与腐殖酸在磺化剂条件下而成的缩合磺化产物;或以腐殖酸和腈纶废丝为主要原料,通过采用接枝共聚和磺化的方法制备的分子结构中含有羟基、羰基、磺酸基、腈基和羧基等多种官能团的产物;所述的高软化点磺化沥青为经氧化和磺化改性的石油沥青,软化点高于260℃;所述的改性石墨润滑剂为经物理化学改性后的石墨;所述的乳化剂为司盘80,或司盘85,或二者的组合;所述的聚羧酸盐流型调节剂为:a.对苯乙烯磺酸钠、b.烯丙基聚氧乙烯醚和c.甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的三元共聚物,重均分子量为7,000~10,000;优选,烯丙基聚氧乙烯醚的聚氧烷基的重复链节数m=5-9;所述的API标准重晶石主要成分是硫酸钡,密度≥4.2g/cm3。3.根据权利要求1所述的抗超高温低密度水基钻井液,其特征在于,所述的配浆水为自来水;所述的除氧剂为无水亚硫酸钠;所述的两性离子疏水缔合聚合物降滤失剂为a.N-乙烯基己内酰胺、b.甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和c.2-丙烯酰胺-2-甲基-丙磺酸的三元共聚物,此聚合物的重均分子量约为125万,结构单元数约为2300;所述的阴离子型聚合物降滤失剂为a.丙烯酰胺、b.2-丙烯酰胺-2-甲基-丙磺酸和c.甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的三元共聚物,此聚合物的重均分子量约为72.4万,结构单元数约为1640;所述的磺甲基酚醛树脂-Ⅱ型为羧甲基磺甲基化酚醛树脂SD102;所述的磺甲基褐煤树脂为钻井液用磺甲基褐煤树脂SD201;所述的高软化点磺化沥青为磺化沥青粉Soltex;所述的改性石墨润滑剂为改性石墨RT-101。4.根据权利要求1所述的抗超高温低密度水基钻井液,其特征在于,所述的聚羧酸盐流型调节剂为a.对苯乙烯磺酸钠、b.烯丙基聚氧乙烯醚和c.甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的三元共聚物,烯基季铵盐的重量占烯基苯磺酸盐和烯丙基聚氧乙烯醚总重量的6.5%,聚羧酸盐的重均分子量约为7,500,结构单元...
【专利技术属性】
技术研发人员:毛惠,邱正松,黄维安,王在明,张现斌,何勇明,刘伟,邓虎成,
申请(专利权)人:成都理工大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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