一种干热岩钻进抗高温钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种干热岩钻进抗高温钻井液及其制备方法，所述钻井液中含有抗高温降粘降失水剂或抗高温增粘降失水剂。本发明专利技术所述的干热岩钻进抗高温钻井液，其耐温可达200℃，在高温高压条件下具有良好的流变性和较低的滤失量，热稳定性良好、携岩能力强，利用该钻井液配制的堵漏液能够起到良好的堵漏效果、并具有良好的配伍性，满足了干热岩井钻井施工要求，特别适用于裂隙破碎地层钻进，堵漏效果好。

Dry hot rock drilling high temperature resistant drilling fluid and preparation method thereof

The invention provides a dry hot rock drilling high temperature resistant drilling fluid and a preparation method thereof. The drilling fluid contains a high temperature resistant viscosity reducing agent or a high temperature viscosity increasing and water loss reducing agent. The dry hot rock drilling high temperature resistant drilling fluid of the invention has high temperature resistance up to 200 C, good rheological property and low filtration rate under high temperature and high pressure conditions, good thermal stability and strong rock carrying capacity. The plugging fluid prepared by the drilling fluid can play a good plugging effect and has good compatibility to meet the requirements. The drilling requirements for dry hot rock well are especially suitable for drilling in fractured fractured formations, and the plugging effect is good.

【技术实现步骤摘要】
一种干热岩钻进抗高温钻井液及其制备方法
本专利技术属于干热岩井钻探施工钻井液领域，尤其是涉及一种干热岩钻进抗高温钻井液。
技术介绍
现有抗高温钻井液主要是石油、天然气行业钻井施工用，大多是在沉积岩地层钻井施工，而干热岩井钻井施工主要都是片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩地层，钻井施工具有特殊性。井眼一般设计于断裂带附近或断裂带上，热储地层温度高、部分井段微裂隙-裂隙发育或破碎严重，有漏失、涌水等施工难题。当前油气井钻井使用的油基钻井液、水基磺酸盐类钻井液等不能有效封堵热储地层破碎裂隙，且油基钻井液存在安全风险大、污染严重的致命问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种干热岩钻进抗高温钻井液，以解决现有的钻井液不能有效封堵热储地层破碎裂隙，且油基钻井液存在安全风险大、污染严重的致命问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种干热岩钻进抗高温钻井液，所述钻井液中含有抗高温降粘降失水剂或抗高温增粘降失水剂。进一步的，所述抗高温降粘降失水剂为以褐煤为原料经多步接枝改性而成的多功能复合型添加剂，优选郑州豫华助剂有限公司生产的KJ-6型抗高温降粘降失水剂，所述抗高温增粘降失水剂为多种丙烯、乙烯基单体经多元共聚而成的复合型添加剂，优选郑州豫华助剂有限公司生产的SL-Ⅱ型抗高温增粘降失水剂。优选的，按质量分数计，所述钻井液中含有抗高温降粘降失水剂：0.3～0.6％；所述钻井液中含有抗高温增粘降失水剂：0.3～0.8％。进一步的，所述钻井液中，按质量分数计，各组分含量如下：磺化酚醛树脂2～3％；磺化褐煤树脂2～3％；磺化沥青1～2％；聚丙烯腈铵盐0.3～0.8％；抗高温降粘降失水剂0.3～0.6％或抗高温增粘降失水剂0.3～0.8％；聚阴离子纤维素0.2～0.8％；液体润滑剂0～1％；纯碱0.1～0.5％；氢氧化钠0～0.5％；钠膨润土3～12.5％；余量水。进一步的，所述钻井液中，按质量分数计：钠膨润土含量为3～5％。进一步的，堵漏时钻井液中，按质量分数计，钠膨润土含量为5～7％；高粘堵漏剂0.05～0.15％。进一步的，堵漏时钻井液中，按质量分数计，钠膨润土为8～10％；钻井液中还含有高粘堵漏剂0.15～0.3％，纤维状锯末0.2～1％，核桃皮1～5％。进一步的，堵漏时添加的组份为：按质量分数计，钠膨润土为10.5～12.5％；钻井液中还含有石灰石粉0～10％，高粘堵漏剂0.2～1.3％；，纤维状锯末1～5％，片状锯末2～8％；核桃皮3～6％，核桃皮为0.2～5mm大小的颗粒状。进一步的，所述高粘堵漏剂为：一种干热岩钻进抗高温钻井液的制备方法，包括如下步骤：S1：基浆配制按比例向泥浆罐中加入水，边搅拌边加入纯碱、钠膨润土，继续搅拌2～4h后，停止搅拌，静置16～24h；S2：钻井液配制启动搅拌机，按比例向基浆中加入磺化酚醛树脂、磺化褐煤树脂、磺化沥青、聚阴离子纤维素、聚丙烯腈铵盐、抗高温降粘降失水剂或抗高温增粘降失水剂以及高粘堵漏剂、液体润滑剂、石灰石粉、惰性膨胀材料，继续搅拌2h后，即得本专利技术所述一种干热岩钻进抗高温钻井液。相对于现有技术，本专利技术所述的干热岩钻进抗高温钻井液具有以下优势：本专利技术所述的干热岩钻进抗高温钻井液，其耐温可达200℃，在高温高压条件下具有良好的流变性和较低的滤失量，热稳定性良好、携岩能力强，利用该钻井液配制的堵漏液能够起到良好的堵漏效果、并具有良好的配伍性，满足了干热岩井钻井施工要求，特别适用于微裂隙-裂隙地层钻进，堵漏效果好。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本专利技术。实施例中抗高温增粘降失水剂为郑州豫华助剂有限公司生产的SL-Ⅱ型抗高温增粘降失水剂；抗高温降粘降失水剂郑州豫华助剂有限公司生产的KJ-6型抗高温降粘降失水剂；液体润滑剂为延安朝政泥浆有限公司生产；高粘堵漏剂为延安朝政泥浆有限公司生产；纤维状锯末为长1-7mm，直径0.2-1mm；片状锯末为长和宽在0.2-10mm、厚度在0.1-1mm的不规则片状；核桃皮为0.2～5mm大小的颗粒状。实施例某干热岩井设计井深4000m，为探采结合井。其钻井技术难点在于：①井深600m处井底温度已达100℃，全井段高温钻进，预计井底温度可达180℃；②热储地层不同程度存在微裂隙-裂隙、破碎情况，先后多次发生井漏，应用本专利技术进行堵漏作业，材料成本低、封堵效果良好，取得了较高的经济效益。(1)稳定地层井段钻进，抗高温钻井液应用。按比例向泥浆罐中加入水，边搅拌边加入纯碱、钠膨润土，继续搅拌2～4h后，停止搅拌，静置16～24h；制得基浆，向基浆中加入：磺化酚醛树脂、磺化褐煤树脂、磺化沥青、抗高温增粘降失水剂、聚阴离子纤维素、液体润滑剂、聚丙烯腈铵盐，搅拌均匀后即得钻井液；本实例中钻井液中各组分的含量为钠膨润土4％，纯碱0.4％，磺化酚醛树脂2.5％，磺化褐煤树脂2.5％，磺化沥青1％；抗高温增粘降失水剂0.5％，聚阴离子纤维素0.5％；液体润滑剂1％；聚丙烯腈铵盐0.4％。性能指标：粘度38s、密度1.06g/cm3、API滤失量5ml/30min、HTHP滤失量约15ml/30min、泥饼厚(API)0.4mm、泥饼厚(HTHP)1.3mm、塑性粘度13mPa·s、动切力6Pa、静切力4Pa、含砂量1％、PH值8。稳定地层井段钻进过程中使用的抗高温钻井液，粘度指标为50s、API滤失量为10ml/30min时，向该抗高温钻井液中按照0.3％组分含量加入抗高温降粘降失水剂。(2)微裂隙-裂隙发育或破碎严重井段，抗高温堵漏钻井液应用。①漏速约3m3/h时，向(1)中钻井液继续加入钠膨润土、聚阴离子纤维素、高粘堵漏剂，至钻井液中各组分的含量为钠膨润土6％，纯碱0.4％，磺化酚醛树脂2.5％，磺化褐煤树脂2.5％，磺化沥青1％；抗高温增粘降失水剂0.5％，聚阴离子纤维素0.62％；液体润滑剂1％；聚丙烯腈铵盐0.4％；高粘堵漏剂0.05％。配制随钻堵漏浆30m3，实施边钻边堵，泵入22m3时无消耗量，堵漏成功。②漏速约6m3/h时，向(1)中钻井液继续加入：钠膨润土为、高粘堵漏剂、纤维状锯末、核桃皮；至钻井液中各组分的含量为钠膨润土9％，纯碱0.4％，磺化酚醛树脂2.5％，磺化褐煤树脂2.5％，磺化沥青1％；抗高温增粘降失水剂0.5％，聚阴离子纤维素0.5％；液体润滑剂1％；聚丙烯腈铵盐0.4％；高粘堵漏剂0.2％，纤维状锯末0.3％，核桃皮3％；配制堵漏浆25m3，其粘度70s、密度1.12g/cm3。边钻边堵，泵入19m3时无消耗量，堵漏成功。井内温度135℃，堵漏完成后憋压11.2MPa，未发生漏失。③漏速约12m3/h，取一定量(1)中钻井液加入钠膨润土、石灰石粉、纤维状锯末、片状锯末、核桃皮、高粘堵漏剂，至至钻井液中各组分的含量为钠膨润土11.5％，纯碱0.4％，磺化酚醛树脂2.5％，磺化褐煤树脂2.5％，磺化沥青1％；抗高温增粘降失水剂0.5％，聚阴离子纤维素0.5％；液体润滑剂1％；聚丙烯腈铵盐0.4％；石灰石粉1.2％；纤维状锯末2％；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干热岩钻进抗高温钻井液，其特征在于：所述钻井液中含有抗高温降粘降失水剂或抗高温增粘降失水剂。

【技术特征摘要】
1.一种干热岩钻进抗高温钻井液，其特征在于：所述钻井液中含有抗高温降粘降失水剂或抗高温增粘降失水剂。2.根据权利要求1所述的干热岩钻进抗高温钻井液，其特征在于：所述抗高温降粘降失水剂为以褐煤为原料经多步接枝改性而成的多功能复合型添加剂，所述抗高温增粘降失水剂为多种丙烯、乙烯基单体经多元共聚而成的复合型添加剂。3.根据权利要求2所述的干热岩钻进抗高温钻井液，其特征在于：按质量分数计，所述钻井液中含有抗高温降粘降失水剂：0.3～0.6％；所述钻井液中含有抗高温增粘降失水剂：0.3～0.8％。4.根据权利要求1所述的干热岩钻进抗高温钻井液，其特征在于：所述钻井液中，按质量分数计，各组分含量如下：磺化酚醛树脂2～3％；磺化褐煤树脂2～3％；磺化沥青1～2％；聚丙烯腈铵盐0.3～0.8％；抗高温降粘降失水剂0.3～0.6％或抗高温增粘降失水剂0.3～0.8％；聚阴离子纤维素0.2～0.8％；液体润滑剂0～1％；纯碱0.1～0.5％；氢氧化钠0～0.5％；钠膨润土3～12.5％；余量水。5.根据权利要求4所述的干热岩钻进抗高温钻井液，其特征在于：所述钻井液中，按质量分数计：钠膨润土含量为3～5％。6.根据权利要求4所述的干热岩钻进抗高温钻井液，其特征在于：堵漏时钻井液中，按质量分...

【专利技术属性】
技术研发人员：许超，张凯，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局水文地质局，
类型：发明
国别省市：河北,13