一种防塌减阻聚合物钻井液及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种防塌减阻聚合物钻井液，其钠基膨润土3～5质量份、植物胶1～3质量份、广谱护壁剂0.5～1.5质量份、氢氧化钠0.1～0.3质量份。其具有防塌减阻性能，能够在卵石、破碎岩石地层中具有良好的适用性，尤其是，在采用SDB单动双管岩芯管钻探工艺中，作为钻井液使用，可以获得较高的岩芯采取率，并且岩芯能够保持原岩结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钻井液材料领域，尤其涉及一种防塌减阻聚合物钻井液，主要适用于卵石覆盖层、浅层破碎基岩地层的钻探用。
技术介绍
目前，在地质勘察钻井工程中，对于未胶结的卵石地层和浅层基岩区的破碎岩石地层，由于地层结构的松散性，在钻具的机械作用和钻井液的循环过程中，很难获得原状结构的松散岩芯，且岩芯采取率很低。为改善钠基膨润土钻井液的性能，从提高其粘度、降低滤失量入手，在基浆的基础上加入一定比量的SH植物胶干粉和广谱护壁剂，并加入少量的氢氧化钠，获得一种高粘、低滤失量的钻井液。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决工程地质勘察钻探过程中卵石、浅层破碎基岩地层的岩芯采取率偏低的问题，改善钠基膨润土钻井液性能，本专利技术提供一种具有较佳防塌、减阻性能的聚合物钻井液，用于钻探工艺中，以显著提高岩芯采取率，采取的岩芯能更好地反映岩土体原状结构。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括钠基膨润土3～5质量份、增粘剂1～3质量份、防塌剂0.5～1.5质量份、外加剂0.1～0.3质量份。其中，钠基膨润土较佳为4质量份。其中，增粘剂较佳为植物胶。其中，植物胶更佳为SH植物胶。其中，SH植物胶较佳为2质量份。其中，防塌剂可为广谱护壁剂。其中，广谱护壁剂较佳为1质量份。其中，外加剂可为氢氧化钠。其中，氢氧化钠较佳为0.2质量份。其中，本专利技术一个较佳实施例中，防塌减阻聚合物钻井液由水100质量份、钠基膨润土3～5质量份、植物胶1～3质量份、广谱护壁剂0.5～1.5质量份、氢氧化钠0.1～0.3质量份构成。其中，较佳的，由水100质量份、钠基膨润土4质量份、植物胶2质量份、广谱护壁剂1质量份、氢氧化钠0.2质量份构成。其中，防塌减阻聚合物钻井液具有如下性能参数中的一种或几种或全部：表观粘度为14.0～16.0mPa·s，塑性粘度为8.0～10.0mPa·s，动切力为6.1～7.5Pa，动塑比0.45～0.67，滤失量为13.0～16.0mL，润滑系数为0.266～0.281。较佳的，表观粘度为16.0mPa·s，塑性粘度为10.0mPa·s，动切力为6.1Pa，动塑比0.61，滤失量为13mL，润滑系数为0.266。本专利技术还提供一种防塌减阻聚合物钻井液在卵石、破碎岩石地层钻探中的应用。较佳的，是应用于采用SDB单动双管岩芯管钻探工艺中。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：本专利技术的防塌减阻聚合物钻井液具有较好的减阻防塌性能，经过实地的钻探试验，获取的岩心采取率达到90％以上，尤其是可以在卵石、破碎岩石地层中获取较高的岩芯采取率，岩芯能反应岩土体的原状结构，提高了对岩土体工程性质判别的准确性、可靠性。附图说明图1为本专利技术第二应用例的破碎岩石地层岩芯采取结果示意图(其中：图a为0.0-3.6m深度范围内的岩芯，图b为3.6-7.7m深度范围内的岩芯，图c为7.7-15.0m深度范围内的岩芯)；图2为本专利技术第四应用例的卵石地层岩芯采取结果示意图(其中：图a为12.5-13.7m深度范围内的岩芯，图b为13.7-14.6m深度范围内的岩芯，图c为15.0-16.5m深度范围内的岩芯)。具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面通过具体实施例，对本专利技术作详细描述。实施例1一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土3质量份、SH植物胶1质量份、广谱护壁剂0.5质量份、氢氧化钠0.1质量份。实施例2一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土3质量份、SH植物胶2质量份、广谱护壁剂0.5质量份、氢氧化钠0.2质量份。实施例3一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土3质量份、SH植物胶3质量份、广谱护壁剂1质量份、氢氧化钠0.3质量份。实施例4一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土3质量份、SH植物胶3质量份、广谱护壁剂1.5质量份、氢氧化钠0.2质量份。实施例5一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土4质量份、SH植物胶1质量份、广谱护壁剂0.5质量份、氢氧化钠0.1质量份。实施例6一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土4质量份、SH植物胶2质量份、广谱护壁剂1.0质量份、氢氧化钠0.2质量份。实施例7一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土4质量份、SH植物胶3质量份、广谱护壁剂1.5质量份、氢氧化钠0.3质量份。实施例8一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土4质量份、SH植物胶2质量份、广谱护壁剂1.5质量份、氢氧化钠0.1质量份。实施例9一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土5质量份、SH植物胶1质量份、广谱护壁剂0.5质量份、氢氧化钠0.1质量份。实施例10一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土5质量份、SH植物胶2质量份、广谱护壁剂1.0质量份、氢氧化钠0.2质量份。实施例11一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土5质量份、SH植物胶3质量份、广谱护壁剂1.5质量份、氢氧化钠0.3质量份。实施例12一种防塌减阻聚合物钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土5质量份、SH植物胶1质量份、广谱护壁剂1质量份、氢氧化钠0.3质量份。上述任一实施例的防塌减阻聚合物钻井液，其配置方法可以是：按预定量加入钠基膨润土，再加入SH植物胶，然后加入广谱护壁剂，再加入外加剂氢氧化钠，配制出一种性能优良的低固相聚合物钻井液。经检测，上述实施例的钻井液的性能参数如下表1：表1实施例AVPVYP动塑比FL润滑系数19.05.52.00.3625.00.299211.06.53.00.4623.00.291313.07.52.00.2720.00.289414.08.02.00.2519.00.285514.08.52.80.3318.00.286616.010.06.10.6113.00.266726.218.08.40.4517.00.289823.216.57.50.5118.00.279924.017.59.00.5117.50.2781026.018.010.00.5616.50.2751129.019.09.00.4716.00.2781224.018.012.00.6718.00.281其中，AV为表观粘度(单位：mPa·s)，PV为塑性粘度(单位：mPa·s)，YP为动切力(单位：Pa)，FL为滤失量(单位：mL)。下面以一些现有的钻井液作为对比例对本专利技术做进一步说明。对比例1一种钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土1质量份。对比例2一种钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土2质量份。对比例3一种钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土3质量份。对比例4一种钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土4质量份。对比例5一种钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土5质量份。对比例6一种钻井液，其包括水100质量份、钠基膨润土6质量份。经检测，上述对比例的钻井液的性能参数如下表2：表2对比例AVPVYP动塑比FL11.51.00.510.5110022.751.51.280.85本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防塌减阻聚合物钻井液，其特征在于，其包括：钠基膨润土3～5质量份、植物胶1～3质量份、广谱护壁剂0.5～1.5质量份、氢氧化钠0.1～0.3质量份。

【技术特征摘要】
1.一种防塌减阻聚合物钻井液，其特征在于，其包括：钠基膨润土3～5质量份、植物胶1～3质量份、广谱护壁剂0.5～1.5质量份、氢氧化钠0.1～0.3质量份。2.如权利要求1所述的防塌减阻聚合物钻井液，其特征在于：钠基膨润土为4质量份。3.如权利要求1所述的防塌减阻聚合物钻井液，其特征在于：植物胶为SH植物胶。4.如权利要求3所述的防塌减阻聚合物钻井液，其特征在于：SH植物胶为2质量份。5.如权利要求1所述的防塌减阻聚合物钻井液，其特征在于：广谱护壁剂为1质量份；和/或氢氧化钠为0.2质量份。6.如权利要求1所述的防塌减阻聚合物钻井液，其特征在于：由水100质量份、钠基膨润土3～5质量份、植物胶1～3质量份、广谱护壁剂0.5～1.5质量份、氢氧化钠0.1～0.3质量份构成。7.如权利要求6所述的防塌减阻聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长青，姚宾科，李志勇，李有明，陈爱新，李根义，李胜勇，周宏磊，张敏，朱一基，
申请(专利权)人：北京市勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11