超高密度的抗高温钻井液制造技术

技术编号:1658359 阅读:304 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术为石油、天然气勘探开发过程中的钻井液,特别是具有超高密度的抗高温钻井液,其各组份配比为膨润土1.2-5%,复合金属离子聚合物0.1-0.5%,聚合物降粘剂0.1-0.4%,抗高温降滤失剂3-5%,抗高温稳定剂2-4%,防卡润滑剂4-6%,乳化剂0.2%,碱性PH值调节剂0.1-0.3%,钻井液用加重剂30-40%,清水40-55%。本钻井液抗高温能力达180℃以上,可控密度达3.0g/cm↑[3],它具有聚合物钻井液在提高钻速,抑制地层造浆和提高井壁稳定性等方面的突出优点,又具有磺化钻井液良好的热稳定性,高温下良好的流变性,失水量低等优点。特别适合超深井,特殊井和复杂井的钻探。

【技术实现步骤摘要】
(一)
本专利技术为石油、天燃气勘探开发过程中使用的钻井液,特别是具有超高密度的抗高温钻井液。(二)
技术介绍
钻井液是油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称,是石油勘探开发的血液,是钻井过程中必不可少的。随着世界能源需求的增加和资源的减少,向深地层勘探油气已成必然。油气井的加深,地层温度、压力都随着升高,钻井液就面临着高温、高压的难点,要求钻井液在超高温度和超高密度下具有良好的稳定性和流变性。而现有钻井液一般采用两性复合离子钻井液和正电胶钻井液,现有钻井液抗高温能力差,密度较低,一般在2.0g/cm3左右,随着钻遇地层条件日趋复杂,钻井深度的增加,现有钻井液已不能很好地满足深层油气勘探开发过程中钻井作业对钻井液的密度、温度、流变性、润滑性、抑制性、失水造壁性等的要求。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种抗高温能力强,可控密度高的超高密度的抗高温钻井液,该钻井液既具有聚合-->物钻井液在提高钻井钻速、抑制地层造浆和提高井壁稳定性等方面的突出优点,又具有磺化钻井液良好的热稳定性,高温下良好的流变性,失水量低等优点。本专利技术的解决方案是:一种超高密度的抗高温钻井液,其特点在于各组份配比如下:膨润土                        1.2-5%,复合金属离子聚合物            0.1-0.5%,聚合物降粘剂                  0.1-0.4%,抗高温降滤失剂                3-5%,抗高温稳定剂                  2-4%,防卡润滑剂                    4-6%,乳化剂                        0.2%,碱性PH值调节剂                0.1-0.3%,钻井液用加重剂                30-40%,清水                          40-55%。本专利技术的解决方案中膨润土的作用是使钻井液有一定的分散度,提高钻井液的粘度并能有效携带岩屑,净化井眼;复合金属离子聚合物的作用是提高钻井液的粘度、切力,使得钻井液能有效提高携带岩屑的能力,能包裹岩屑,抑制泥页岩的水化分散,水化膨胀,提高钻井-->液的抑制能力;聚合物降粘剂可采用两性离子聚合物降粘剂(XY-27),其作用是适度降低钻井液的分散度和粘度,使得钻井液具有合适的流变性能;抗高温降滤失剂可采用磺化酚醛树脂(SMP-1)或抗盐抗钙降滤失剂(RSTF)或磺化褐媒(SMC),其作用是在高温下提高钻井液的降滤失能力,尤其是在180-220℃高温条件下仍具有良好的降滤失能力,降低钻井液在高温下的滤失量;防卡润滑剂作用是在高温下,提高钻井液的润滑能力,防止卡钻;乳化剂可采用司盘80(SP-80),其作用是与清水、油形成油包水、提高油的分散度,提高钻井液用润滑剂的润滑能力,降低钻井液的摩擦阻力,增强钻井液封堵能力;钻井液用加重剂可采用改性重晶石粉,其作用是提高钻井液的密度;抗高温稳定剂(RZ-1)其作用是提高钻井液的各组份的抗高温能力,使得在高温条件下钻井液具有良好的稳定性和流变性能;碱性PH值调节剂可采用氢氧化钾(KOH),其作用是调节钻井液的PH值,使钻井液的组成在一定PH值下更能发挥其降滤失性能、稀释性能以及润滑性能。本专利技术的优点:本专利技术的钻井液其可控密度达3.0g/cm3,抗高温能力达180℃以上,它是将聚合物钻井液和磺化钻井液结合一起形成的抗高温钻井液,既具有聚合物钻井液在提高钻速,抑制地层造浆和提高井壁稳定性等方面的突出优点,又具有磺化钻井液良好的热稳定-->性,高温下良好的流变性,失水量低等优点,完全满足超深井,特殊和复杂井的钻探要求。经检测,其性能指标如下表:通过上表的数据表明该钻井液密度达2.7~3.0g/cm3后,各项性能优良,能满足钻井施工的要求。(四)具体实施方式实施例1:超高密度的抗高温钻井液各组份配比如下:膨润土                            1.25%,复合金属离子聚合物                0.3%,两性离子聚合物降粘剂(XY-27)       0.2%,磺化酚醛树脂(SMP-1)               4%,抗高温稳定剂(RZ-1)                2%,防卡润滑剂                        5%,-->司盘80(SP-80)            0.2%,氢氧化钾(KOH)            0.25%,改性重晶石粉             40%,清水                     46.8%。将上述原料混合后制得密度高达2.50g/cm3的钻井液,其应用于川东北地区河坝1号井,井深6130m,储层段地层温度达160℃,其性能指标如下表:  密度  g/cm3  漏斗  粘度  s  表面粘度  mPa.s  塑性粘度  mPa.s  动切力  Pa  初切/终切  Pa/Pa  中压失水  mL  高温高压失水  mL   老化条件  2.5  72  126  108  18  6.5/17.5  3.6  8.4  老化前  2.5  43  66  51  15  2.5/11.0  2.8  9.2  160℃一次老化后  2.5  42  68.5  51  17.5  2.5/9.5  2.5  8.6  160℃一次老化后实施例2:超高密度的抗高温钻井液各组份配比如下:膨润土                        1.5%,复合金属离子聚合物            0.5%,两性离子聚合物降粘剂(XY-27)   0.4%,磺化酚醛树脂(SMP-1)           3%,抗高温稳定剂(RZ-1)            2%,防卡润滑剂                    5%,司盘80(SP-80)                 0.2%,氢氧化钾(KOH)                 0.2%,-->改性重晶石粉        35%,清水                52.2%。将上述原料混合制得密度高达2.15g/cm3的钻井液,其应用于川西地区新2号井,井深4213m,地层温度达130℃,其性能指标如下表。  密度数  g/cm3  漏斗  粘度  s  表面粘度  mPa.s  动切力  Pa  初切/终切  Pa/Pa  中压失水  mL  高温高压失水  mL   老化条件  2.15  46  37  20  7.5  3.6  9.6  老化前(130℃)  2.15  45  36  18  6.5’/15  3.8  8.4  一次老化(130℃)  2.15  47  32  19  7.0/16  3.6  8.8  二次老化(130℃)本钻井液在钻井过程中有良好的抗高温稳定性和流变性能,满足深井抗高温高密度钻井液的要求和安全、快速、高效的钻井要求。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高密度的抗高温钻井液,其特征在于各组份配比如下:    膨润土  1.2-5%,    复合金属离子聚合物  0.1-0.5%,    聚合物降粘剂  0.1-0.4%,    抗高温降滤失剂  3-5%,    抗高温稳定剂  2-4%,    防卡润滑剂  4-6%,    乳化剂  0.2%,    碱性PH值调节剂  0.1-0.3%,    钻井液用加重剂  30-40%,    清水  40-55%。

【技术特征摘要】
1、一种超高密度的抗高温钻井液,其特征在于各组份配比如下:膨润土                1.2-5%,复合金属离子聚合物    0.1-0.5%,聚合物降粘剂          0.1-0.4%,抗高温降滤失剂        3-5%,抗高温稳定剂          2-4%,防卡润滑剂            4-6%,乳化剂                0.2%,碱性PH值调节剂        0.1-0.3%,钻井液用加重剂        30-40%,清水              ...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪建军张军罗健生彭商平温银武周雪王光平林科君姜文段春兰
申请(专利权)人:绵阳市仁智实业发展有限责任公司
类型:发明
国别省市:51[中国|四川]

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