一种中深层钻井用钻井液体系及其制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种中深层钻井用钻井液体系及其制备方法，属于中深层钻井技术领域。其中，所述中深层钻井用钻井液体系包括预水化膨润土浆以及分散于预水化膨润土浆中的添加组分，所述添加组分在100份的预水化膨润土浆中的含量为：5

【技术实现步骤摘要】
一种中深层钻井用钻井液体系及其制备方法


[0001]本专利技术实施例涉及中深层钻井
，具体说是一种中深层钻井用钻井液体系及其制备方法。

技术介绍

[0002]钻井液是钻探过程中孔内使用的循环冲洗介质，在钻井作业，油气层保护方面起到科学的作用。钻井液需要具有携带和悬浮钻屑、稳定井壁及控制地层压力、冷却和润滑钻头钻具、传递水动力以及获取地下信息等功能，因而需要添加各种功能的钻井液处理剂。钻井液处理剂按其作用可分为防塌剂、降滤失剂、堵漏剂、页岩抑制剂、降粘剂、润滑剂以及高温稳定剂等，根据加入的不同处理剂将钻井液对应划分在不同类型的钻井液体系中。
[0003]目前，在我国很多油田中广泛应用聚磺钻井液体系。聚磺钻井液是在钻井作业中将聚合物钻井液和磺化钻井液相结合形成的一类钻井液体系，其中，磺化钻井液有利于改善聚合物钻井液的泥饼质量和流变性，降低钻井液的HTHP滤失量，从而实现深井钻速的提高和井壁的稳定，特别适用于硬脆性页岩地层。
[0004]但是，聚磺钻井液体系中的苯环、磺酸基团为钝化基团，在自然条件下不易降解，而且磺化沥青、磺化褐煤等合成中使用重金属作为催化剂，容易造成重金属超标，使得聚磺钻井液体系具有生物毒性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种中深层钻井用钻井液体系及其制备方法，解决了现有技术中的聚磺钻井液体系难以降解、重金属离子超标以及具有生物毒性的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供的技术方案如下：第一方面，在本专利技术实施例中提供一种中深层钻井用钻井液体系，所述中深层钻井用钻井液体系预水化膨润土浆以及分散于预水化膨润土浆中的添加组分，所述添加组分在100份的预水化膨润土浆中的含量为：羟甲基化木质素壳聚糖共聚物5
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10质量份；聚丙烯酰胺钾盐1
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3质量份；聚氨酯聚合物2
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5质量份；烷醇酰胺类表面活性剂0.5
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1质量份；聚丙烯酰胺类包被剂1
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3质量份；纳米TiO2改性壳聚糖1
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5质量份。
[0007]结合第一方面，在本专利技术实施例优选的实现方式中，所述分散于预水化膨润土浆中的添加组分还包括重晶石，重晶石的含量为20
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80质量份。
[0008]结合第一方面，在本专利技术实施例优选的实现方式中，所述重晶石的粒径小于等于200目。
[0009]结合第一方面，在本专利技术实施例优选的实现方式中，所述分散于预水化膨润土浆
中的添加组分还包括pH调节剂，pH调节剂的含量为3
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6质量份。
[0010]结合第一方面，在本专利技术实施例优选的实现方式中，所述pH调节剂为碳酸钠。
[0011]结合第一方面，在本专利技术实施例优选的实现方式中，所述预水化膨润土浆中的膨润土含量为2
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5质量份/100份水。
[0012]结合第一方面，在本专利技术实施例优选的实现方式中，所述膨润土为烷基季铵盐改性膨润土。
[0013]第二方面，在本专利技术实施例中提供一种中深层钻井用钻井液体系的制备方法，包括以下步骤：在预水化膨润土浆中依次加入羟甲基化木质素壳聚糖共聚物、聚丙烯酰胺钾盐、聚氨酯聚合物、烷醇酰胺类表面活性剂、聚丙烯酰胺类包被剂和纳米TiO2改性壳聚糖，搅拌均匀，得到中深层钻井用钻井液体系。
[0014]结合第二方面，在本专利技术实施例优选的实现方式中，所述中深层钻井用钻井液体系的制备方法还包括：在所述中深层钻井用钻井液体系中加入重晶石并持续搅拌1小时以上，使得所述中深层钻井用钻井液体系的密度达到设定密度。
[0015]结合第二方面，在本专利技术实施例优选的实现方式中，所述羟甲基化木质素壳聚糖共聚物的制备方法包括：分别配制羟甲基化木质素溶液和壳聚糖溶液；将羟甲基化木质素溶液和壳聚糖溶液按设定比例混合，静置脱泡后挥发溶剂24小时，获得羟甲基化木质素壳聚糖共聚物粗品；利用碳酸钠溶液浸泡所述羟甲基化木质素壳聚糖共聚物粗品后，蒸馏水清洗并烘干，即得所述羟甲基化木质素壳聚糖共聚物。
[0016]与现有技术相比，本专利技术实施例的优点或有益效果至少包括：本专利技术实施例提供的中深层钻井用钻井液体系，是在预水化膨润土浆中分散羟甲基化木质素壳聚糖共聚物、纳米TiO2改性壳聚糖、聚丙烯酰胺钾盐、聚氨酯聚合物、烷醇酰胺类表面活性剂和聚丙烯酰胺类包被剂共混制成。其中，羟甲基化木质素壳聚糖共聚物作为降失水剂，能使钻井液体系在钻井时快速形成泥饼，从而提高泥饼质量和降低钻井液失水，实现泥浆性能的提高，而且羟甲基化木质素壳聚糖共聚物分子链上具有更多的吸附基团（酚羟基、醇羟基）和水化基团（羧基），因而可以提高钻井液体系在粘土颗粒表面的吸附量，使得岩心回收率得到提高，更有利于在粘土颗粒表面形成高弹性的复合膜，复合膜具有的堵孔作用使得泥浆滤失量降低。同时，纳米TiO2改性壳聚糖与聚氨酯聚合物共同作为封堵剂，使得钻井液体系能够快速地在井眼表面形成泥饼，从而降低钻井液对地层的浸入，有助于抑制次生微裂缝的产生、扩展与连通，实现防塌作用，而且纳米TiO2改性壳聚糖与聚氨酯聚合物协同作用能够“相互交联”并改善聚氨酯聚合物的耐热性能，不再需要加入磺化钻井液来改善聚合物钻井液的热稳定性，从而有效地克服了现有技术中的聚磺钻井液体系重金属离子超标以及具有生物毒性的缺陷，而且该中深层钻井用钻井液体系的组分中不再含有钝化基团，具有环保易降解、无生物毒性、无重金属等优点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术实施例制备羟甲基化木质素壳聚糖共聚物的流程示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显而易见地，以下所描述的实施例只是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]在本专利技术实施例中，下述所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含或接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0021]本专利技术实施例公开了一种中深层钻井用钻井液体系，该中深层钻井用钻井液体系包括预水化膨润土浆以及分散于预水化膨润土浆中的添加组分，所述添加组分在100份的预水化膨润土浆中的含量为：5
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10质量份的羟甲基化木质素壳聚糖共聚物、1
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3质量份的聚丙烯酰胺钾盐、2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中深层钻井用钻井液体系，其特征在于，包括预水化膨润土浆以及分散于预水化膨润土浆中的添加组分，所述添加组分在100份的预水化膨润土浆中的含量为：羟甲基化木质素壳聚糖共聚物5
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10质量份；聚丙烯酰胺钾盐1
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3质量份；聚氨酯聚合物2
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5质量份；烷醇酰胺类表面活性剂0.5
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1质量份；聚丙烯酰胺类包被剂1
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3质量份；纳米TiO2改性壳聚糖1
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5质量份。2.根据权利要求1所述的中深层钻井用钻井液体系，其特征在于，所述分散于预水化膨润土浆中的添加组分还包括重晶石，重晶石的含量为20
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80质量份。3.根据权利要求2所述的中深层钻井用钻井液体系，其特征在于，所述重晶石的粒径小于等于200目。4.根据权利要求1所述的中深层钻井用钻井液体系，其特征在于，所述分散于预水化膨润土浆中的添加组分还包括pH调节剂，pH调节剂的含量为3
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6质量份。5.根据权利要求4所述的中深层钻井用钻井液体系，其特征在于，所述pH调节剂为碳酸钠。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：周聪，刘博洋，张英琛，韩士强，
申请(专利权)人：陕西中煤新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：