一种抗高温高密度强抑制钻井液体系及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗高温高密度强抑制钻井液体系，其密度为2.0~2.3g/cm3，是由海水、海水质量1～4%的膨润土、海水质量0.2~0.4%的碳酸钠、海水质量0.5～3%的第一降滤失剂、海水质量3～15%的第二降滤失剂、海水质量2～18%的钻井液用无荧光固体白沥青、海水质量5~15%的钻井液用固体聚合醇、海水质量50～100%的有机盐，及根据密度计算得到的惰性加重材料制备。本发明专利技术的钻井液体系主处理剂为有机盐水溶性加重剂，具有抗温能力强，密度高，抑制性强，使用时可以直接用海水配浆的特点，极大的方便了海上钻井液的配制，降低生产成本、提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温高密度强抑制钻井液体系及制备方法
本专利技术涉及一种钻井液体系，具体是一种抗高温、高密度、抑制性强的钻井液体系，属于钻井油田

技术介绍
钻井液被称为是钻井的血液，优良的钻井液技术是保证钻井生产作业安全、优质、高效、快速的重要保证措施之一。随着油气钻探深度不断增加，高温高压井日益增多，钻井遇到的情况越来越复杂，这对抗高温高密度钻井液提出了更高的要求。有机盐钻井液最初主要是指甲酸钠、甲酸钾钻井液，随着近几年的技术发展，各种有机酸盐如甲酸铯、乙酸钾、柠檬酸钾、酒石酸钾、乙酸铵、柠檬酸铵、酒石酸铵。有机盐钻井液完井液体系的核心是具有较高密度和很好抑制性的有机盐水溶液。经过十几年的发展，有机盐钻井液完井液在国际上已经成为复杂条件下钻井、完井和储层保护的主要技术手段，可有效地解决这些复杂条件引起的井壁稳定问题、高温高压问题。随着国内外钻井钻遇的压力系数越来越高，对钻井液的密度要求越来越高。常规的有机盐如甲酸钠、甲酸钾加重能力有限，甲酸铯尽管有较高的加重能力，但是价格昂贵。有机盐和惰性加重材料复配的钻井液体系可以解决这个难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钻井液体系，该钻井液体系具有可以抵抗220℃高温、密度高、抑制性强的特点，且其制备方法简单，成本适中，在高温、高压等复杂条件下的钻井、完井和储层保护等施工具有良好的适用性和使用效果。本专利技术通过以下技术方案实现：一种抗高温高密度强抑制钻井液体系，其密度为2.0~2.3g/cm3，是由海水、海水质量1～4%的膨润土、海水质量0.2~0.4%的碳酸钠、海水质量0.5～3%的第一降滤失剂、海水质量3～15%的第二降滤失剂、海水质量2～18%的钻井液用无荧光固体白沥青、海水质量5~15%的钻井液用固体聚合醇、海水质量50～100%的有机盐，及根据密度计算得到的惰性加重材料组成；制备时，先将一半质量的海水、膨润土、碳酸钠以转速100~400r/min混合搅拌5~10min，然后加入第一降滤失剂，搅拌10~20min，加入钻井液用无荧光固体白沥青搅拌10~20min，加入剩余海水、钻井液用固体聚合醇，继续搅拌10~30min，加入有机盐，搅拌5~10min，最后加入惰性加重材料，调节密度至2.0~2.3g/cm3。所述钻井液体系优选的是：所述钻井液体系密度为2.3g/cm3，是由海水、海水质量2%的膨润土、海水质量03%的Na2CO3、海水质量2.6%的第一降滤失剂、海水质量15%的第二降滤失剂、海水质量15%的钻井液用无荧光固体白沥青、海水质量10%的钻井液用固体聚合醇、海水质量100%的有机盐，及根据密度计算得到的惰性加重材料组成。本专利技术技术方案中，所述惰性加重材料优选为重晶石。本专利技术技术方案中，所述膨润土75微米的筛余量小于4%。本专利技术技术方案中，所述第一降滤失剂优选为降滤失剂Redu1。本专利技术技术方案中，所述第二降滤失剂优选为降滤失剂Redu200。本专利技术技术方案中，所述有机盐优选为有机盐水溶性加重剂weight3或有机盐水溶性加重剂weight4。本专利技术技术方案中，所述钻井液用无荧光固体白沥青优选为钻井液用无荧光固体白沥青NFA-25。本专利技术技术方案中，所述钻井液用固体聚合醇优选为钻井液用固体聚合醇PGCS-1。本专利技术相对于现有技术的有益技术效果：本专利技术的钻井液以有机盐作为主处理剂，使用时可以直接用海水配浆，极大的方便海上钻井液的配制；其具有可以抵抗220℃高温、密度高、抑制性强的特点，且其制备方法简单，成本适中，在高温、高压等复杂条件下的钻井、完井和储层保护等施工具有良好的适用性和使用效果。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本专利技术，并不限制本专利技术的范围。实施例1按以下配方配制密度2.3g/cm3的钻井液：海水、海水质量0.3%的碳酸钠、海水质量2%的膨润土、海水质量2.6%的第一降滤失剂Redu1、海水质量15%的第二降滤失剂Redu200、海水质量15%的NFA-25、海水质量10%的PGCS-1、海水质量100%的有机盐水溶性加重剂Weigh3、重晶石；制备时，先将一半质量的海水、膨润土、碳酸钠以转速200r/min混合搅拌8min，然后加入第一降滤失剂，搅拌15min，加入钻井液用无荧光固体白沥青搅拌10min，加入剩余海水、钻井液用固体聚合醇，继续搅拌30min，加入有机盐，搅拌8min，最后加入惰性加重材料，调节密度至2.3g/cm3。将制得的钻井液经过220℃热滚16小时，性能如表1所示。表1热滚后钻井液性能。实施例2YC26-2-1井四开3250～4470m井段为莺歌海组下部、黄流组、梅山组地层，莺歌海组下部地层为巨厚层状泥岩，易水化、易垮塌；黄流组地层为巨厚层状泥岩夹中薄层状泥质粉砂岩及泥质粉砂岩，易水化、易散塌；梅山组地层为巨厚层状泥岩，易水化，易垮塌。黄流组下部地层与梅山组地层为高温高压地层，且有可能出现漏失。要求钻井液抗温能力强、有较强的抑制性、较强的改善泥饼能力、封堵防塌能力与滤失造壁能力。采用本专利技术技术方案，按表2中的配方制备钻井液，制备方法是：先将一半质量的海水、膨润土、碳酸钠以转速400r/min混合搅拌5min，然后加入第一降滤失剂，搅拌10min，加入钻井液用无荧光固体白沥青搅拌15min，加入剩余海水、钻井液用固体聚合醇，继续搅拌20min，加入有机盐，搅拌5min，最后加入惰性加重材料，调节密度至2.0~2.3g/cm3。将本实施制得钻井液应用于YC26-2-1井四开3250～4470m井段的钻井施工过程。经实际操作证明，本专利技术的钻井液可以抗220℃高温、有较强的抑制性、较强的改善泥饼能力、封堵防塌能力与滤失造壁能力。实施例3~5按照表2中配方，制备不同密度的钻井液体系。表2实施例中各组分含量，以海水为100%计，如下：。制备方法是：先将一半质量的海水、膨润土、碳酸钠以转速100r/min混合搅拌10min，然后加入第一降滤失剂，搅拌20min，加入钻井液用无荧光固体白沥青搅拌20min，加入剩余海水、钻井液用固体聚合醇，继续搅拌10min，加入有机盐，搅拌10min，最后加入惰性加重材料，调节密度。经检测，采用本专利技术技术方案制备得到的钻井液体系的基本性能见表3。表3钻井液性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温高密度强抑制钻井液体系，其特征在于：其密度为2.0~2.3g/cm3，是由海水、海水质量1～4%的膨润土、海水质量0.2~0.4%的碳酸钠、海水质量0.5～3%的第一降滤失剂、海水质量3～15%的第二降滤失剂、海水质量2～18%的钻井液用无荧光固体白沥青、海水质量5~15%的钻井液用固体聚合醇、海水质量50～100%的有机盐，及根据密度计算得到的惰性加重材料制备；制备时，先将一半质量的海水、膨润土、碳酸钠以转速100~400r/min混合搅拌5~10min， 然后加入第一降滤失剂，搅拌10~20min，加入钻井液用无荧光固体白沥青搅拌10~20min，加入剩余海水、钻井液用固体聚合醇，继续搅拌10~30min，加入有机盐，搅拌5~10min，最后加入惰性加重材料，调节密度至2.0~2.3g/cm3。

【技术特征摘要】
1.一种抗高温高密度强抑制钻井液体系，其特征在于，按以下配方配制，其密度2.3g/cm3：海水、海水质量0.3%的碳酸钠、海水质量2%的膨润土、海水质量2.6%的第一降滤失剂Redu1、海水质量15%的第二降滤失剂Redu200、海水质量15%的钻井液用无荧光固体白沥青NFA-25、海水质量10%的钻井液用固体聚合醇PGCS-1、海水质量100%的有机盐水溶性加重剂Weigh3、惰性加重材料重晶石；制备时，先将一半质量的海水、膨润土、碳酸钠以转速200r/min混合搅拌8min，然后加入第一降滤失剂，搅拌15min，加入钻井液用无荧光固体白沥青NFA-25搅拌10min，加入剩余海水、钻井液用固体聚合醇，继续搅拌30min，加入有机盐，搅拌8min，最后加入惰性加重材料重晶石，调节密度至2.3g/cm3。2.一种抗高温高密度强抑制钻井液体系，其特征在于，按以下配方配制，其密度2.0g/cm3：海水、海水质量0.3%的碳酸钠、海水质量2%的膨润土、海水质量2.0%的第一降滤失剂Redu1、海水质量3%的第二降滤失剂Redu200、海水质量18%的钻井液用无荧光固体白沥青NFA-25、海水质量5%的钻井液用固体聚合醇PGCS-1、海水质量85%的有机盐水溶性加重剂Weigh4、惰性加重材料重晶石；制备时，先将一半质量的海水、膨润土、碳酸钠以转速400r/min混合搅拌5min，然后加入第一降滤失剂，搅拌10min，加入钻井液用无荧光固体白沥青搅拌15min，加入剩余海水、钻井液用固体聚合醇，继续搅拌20min，加入有机盐，搅拌5min，最后加入惰性加重材料，调节密度。3.一种抗高温高密度强抑制钻井液体系，其特征在于，按以下配方配制，其密度2.1g/cm3：海水、海水质量0.2%的碳酸钠、海水质量4%的膨润土、海水质量0.5%的第一降滤失剂Redu1、海水质量12%的第二降滤失剂Redu200、海水质量2%的钻井液用无荧光固体白沥青NFA-25、海水质量12%的钻井液用固体聚合醇PGCS...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢玉洪，董星亮，张勇，李中，李炎军，张超，黄熠，段泽辉，韦龙贵，吴江，杨仲涵，黄亮，黄凯文，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海石油中国有限公司湛江分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11