一种抗高温环保水基钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术的主要目的在于提出一种抗高温环保水基钻井液及其制备方法。所述抗高温环保水基钻井液，以重量份数计包括：水385‑400份；氧化钠2.0‑2.5份；评价土10.0‑15.0份；抗高温增粘降滤失剂8.0‑12份；多功能降滤失剂14‑20份；高温稳定剂2.0‑4.0份；高效降粘剂10.0‑12.5份；防塌润滑剂5.0‑10.0份；氯化钠36‑45份；封堵剂5.0‑10.0份；重晶石390‑425份。所述抗高温环保水基钻井液在各组分的协同作用下，在180℃高温下仍具有良好的流变性、润滑性、抗污染能力和油气层保护作用，且重金属含量较低、无毒环保，适用于深井、超深井使用，从而更加实用。

A Water-based Drilling Fluid with High Temperature Resistance and Environmental Protection and Its Preparation Method

The main purpose of the invention is to provide a water-based drilling fluid with high temperature resistance and environmental protection and a preparation method thereof. The high-temperature and environmentfriendly water-based drilldrilling fluid includes water 385 8209 400; sodium oxide 2.0 8209 2.5; sodium oxide 2.0 8209 9 9.2.5; evaluation soil 10.0 82015.0; evaluation soil 10.0 82015.0; evaluation soil 10.0 82015.0; anti-high-temperature viscosity and filtloss agent 8.0 82012; multi-functional filtloss agent 14 8208; high-temperature stabilizestabilize2.0 8204.0 0 0 0.0 0 0 0; high-performance viscosity reduceagent 10.0 82012.5 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8.5.5; anti-collapselubriclubricant 5.0 8208 10.0 82010 10.0 82010 10.0; sodium chlorisodium chlorichlorichlorichlorinatnat36; sealing agent 5.5 plugplugplugplug9.10.0 copies; 390 425 barite copies. The water-based drilling fluid with high temperature resistance and environmental protection has good rheological property, lubricity, anti-pollution ability and oil and gas reservoir protection under the synergistic action of various components at 180 (?) C. The heavy metal content is low, non-toxic and environmentally friendly, and is suitable for deep and ultra-deep wells, so it is more practical.

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温环保水基钻井液及其制备方法
本专利技术涉及一种钻井
，特别是涉及一种抗高温环保水基钻井液及其制备方法。
技术介绍
随着石油钻探向深井、超深井发展，钻遇井底温度越来越高，地层情况越来越复杂。在钻遇高温、高压和高矿化度等深层及复杂地层条件时，钻井液容易发生高温降解、高温交联、高温去水化、遇盐发生分子链卷曲和沉淀失效等问题，进而造成钻井液高温增稠、胶凝、减稠、固化以及泥饼增厚、滤失量上升等恶劣情况。在高温作用下，钻井液中的粘土颗粒热运动更加剧烈，高温分散作用会引起钻井液高温增稠，造成钻井液的表观粘度、静切力和动切力均增大。当粘土含量大到一定数值，钻井液在高温作用后会丧失流动性而形成凝胶，即高温胶凝，继而丧失其热稳定性，性能受到破坏。在高温作用下，粘土颗粒还会发生不同程度的聚结现象。在矿化度高的钻井液中，高温会加剧粘土颗粒聚结，钻井液的粘度和切力也随之降低。同时，高温聚结也会降低泥饼质量，导致钻井液的高温高压滤失量增加。同时，现有技术的大部分钻井液的环保指标超标，对环境危害极大。上述问题都与钻井液技术直接相关，有必要研发一种钻井液以解决上述的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种抗高温环保水基钻井液及其制备方法，所述的抗高温环保水基钻井液在抗高温增粘降滤失剂、多功能降滤失剂、高温稳定剂和高效降粘剂等几种原料的协同作用下，能减缓高温下黏土颗粒的分散和聚结现象，能解决高温条件下钻井液降解、交联、滤失量大、抗盐能力差和环保等多个问题，使其在180℃高温下仍具有良好的流变性、润滑性、抗污染能力和油气层保护作用，且重金属含量较低、无毒环保，适用于深井、超深井使用，从而更加实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种抗高温环保水基钻井液，以重量份数计，其包括：水：385-400份；氢氧化钠：2.0-2.5份；评价土：10.0-15.0份；抗高温增粘降滤失剂：8.0-12份；多功能降滤失剂：14-20份；高温稳定剂：2.0-4.0份；高效降粘剂：10.0-12.5份；防塌润滑剂：5.0-10.0份；氯化钠：36-45份；封堵剂：5.0-10.0份；重晶石：390-425份。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的抗高温增粘降滤失剂为N-N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的三元共聚物。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的多功能降滤失剂为乙烯基磺酸钠、甲基丙烯酸、丙烯酸钠和甲基丙烯酰胺的四元共聚物。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的高温稳定剂选自改性有机硅和/或抗高温保护剂GBH。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的高效降粘剂选自改性木质素磺酸盐和/或改性腐殖酸。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的防塌润滑剂选自磺化沥青soltex、植物沥青和白沥青中的至少一种。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的抗高温环保水基钻井液中氯离子浓度为110-130g/L。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的封堵剂选自500-800目碳酸钙粉末和/或1000-2000目碳酸钙粉末。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的重晶石的密度大于4.3g/cm3。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种前述的抗高温环保水基钻井液的制备方法，其包括以下步骤：1)将氢氧化钠、评价土和水混合，搅拌均匀，得到基浆；2)在所述的基浆中依次加入抗高温增粘降滤失剂、多功能降滤失剂、高温稳定剂、高效降粘剂、防塌润滑剂、氯化钠和封堵剂并搅拌均匀，得到胶液；3)在所述的胶液中加入重晶石，搅拌至密度为1.80-1.90g/cm3，得到抗高温环保水基钻井液；所述的搅拌速率为10000-12000r/min。借由上述技术方案，本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液及其制备方法至少具有下列优点：1)本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液，含有通过反相微乳液聚合方法自行合成的抗高温增粘降滤失剂，确保该钻井液在180℃高温、氯离子浓度为110-130g/L的高矿化度下，钻井液减稠现象不明显，粘度无明显降低，无沉淀现象，具有良好的流变性；2)本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液，含有自行合成的抗高温增粘降滤失剂和自行合成的多功能降滤失剂，二者的协同作用能够确保在高温高压的条件下钻井液的滤失量极低，其滤失量均能控制在10mL以内，形成低滲透率、柔韧、薄而致密的泥饼，可减少有害液体侵入地层，防止泥页岩水化膨胀，保证井径规则和稳定井壁；3)本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液具有良好的抗污染能力，在钻井液中加入不同量的水泥石后，该钻井液的流变性和滤失量虽然略微增大，但其滤失量依然很低，足以满足现场作业的要求，表明该体系表现出较强的抗污染能力；4)本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液为白色或者灰色流体；钻井液的重金属全部在指标范围内，无毒、环保；生物毒性EC50大于2.0×104mg/L，属于一般废弃物，可直接排放；5)本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液在180℃高温下静置长达10天，钻井液的状态依然为均匀分布，无分层、无清液析出和无硬沉淀，说明该钻井液能够作为高温完井液使用；6)本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液配制和维护简单，且由于所述的钻井液重金属不超标，生物毒性鉴定属于一般废弃物，所以后期不需要特别处理即可排放，也即废弃钻井液的处理工艺简单；7)本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液具有保护油气层作用，测定所述的钻井液岩屑滚动回收率和岩心渗透率恢复值都超过了80％，说明该钻井液能有效地抑制泥页岩水化分散和保护油气层，尤其适用于深井、超深井的目的层钻井。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的抗高温环保水基钻井液及其制备方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。新疆塔里木油田克深区块井的开发，所述的区块钻遇目的层的井深达到7000～8000米，井底温度高达180℃，地层密度为1.80～1.90g/cm3。针对上述的地层条件，本专利技术的一个实施例提出的抗高温环保水基钻井液，以重量份数计，其包括：水：385-400份；氢氧化钠：2.0-2.5份；评价土：10.0-15.0份；抗高温增粘降滤失剂：8.0-12份；多功能降滤失剂：14-20份；高温稳定剂：2.0-4.0份；高效降粘剂：10.0-12.5份；防塌润滑剂：5.0-10.0份；氯化钠：36-45份；封堵剂：5.0-10.0份；重晶石：390-425份。所述的评价土是一种高岭土，和膨润土的功能相似，其满足行标SY/T5444。由于膨润土易高温分散，在高温下容易引起钻井液增稠；而评价土的造浆能力不如膨润土，其分散能力较弱，本专利技术选用评价土，旨在减少钻井液在高温条件下的增稠的问题。优选的，前述的抗高温环保水基钻井液，其中所述的抗高温增粘降滤失剂为N-N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗高温环保水基钻井液，其特征在于，以重量份数计，其包括：水：385‑400份；氢氧化钠：2.0‑2.5份；评价土：10.0‑15.0份；抗高温增粘降滤失剂：8.0‑12份；多功能降滤失剂：14‑20份；高温稳定剂：2.0‑4.0份；高效降粘剂：10.0‑12.5份；防塌润滑剂：5.0‑10.0份；氯化钠：36‑45份；封堵剂：5.0‑10.0份；重晶石：390‑425份。

【技术特征摘要】
1.一种抗高温环保水基钻井液，其特征在于，以重量份数计，其包括：水：385-400份；氢氧化钠：2.0-2.5份；评价土：10.0-15.0份；抗高温增粘降滤失剂：8.0-12份；多功能降滤失剂：14-20份；高温稳定剂：2.0-4.0份；高效降粘剂：10.0-12.5份；防塌润滑剂：5.0-10.0份；氯化钠：36-45份；封堵剂：5.0-10.0份；重晶石：390-425份。2.根据权利要求1所述的抗高温环保水基钻井液，其特征在于，所述的抗高温增粘降滤失剂为N-N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的三元共聚物。3.根据权利要求1所述的抗高温环保水基钻井液，其特征在于，所述的多功能降滤失剂为乙烯基磺酸钠、甲基丙烯酸、丙烯酸钠和甲基丙烯酰胺的四元共聚物。4.根据权利要求1所述的抗高温环保水基钻井液，其特征在于，所述的高温稳定剂选自改性有机硅和/或抗高温保护剂GBH。5.根据权利要求1所述的抗高温环保水基钻井液，其特征在于，所述的高效降粘剂选自改性木质素磺酸盐和/或改性腐殖酸。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭文军，唐燕，金鑫，宋世超，
申请(专利权)人：新疆安东石油技术服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65