一种酸性条件自稳定钻井液体系制造技术

本发明专利技术公开了一种酸性条件自稳定钻井液体系，所述钻井液体系为：水、钠基累托石、磺化褐煤SMC和羟丙基淀粉醚HPS组成；或水、钠基累托石、钠羧甲基纤维素Na

【技术实现步骤摘要】
一种酸性条件自稳定钻井液体系


[0001]本专利技术属于地质岩心钻探
，具体涉及一种酸性条件自稳定钻井液体系。

技术介绍

[0002]钻井液pH值过高或过低，都将对钻井液性能及井壁稳定产生不利影响，一般要求pH值控制在8.5～10的范围。pH值过高易造成有机处理剂水解断键失效、促进沉积岩地层黏土矿物水化，诱发井壁失稳等问题，pH值过低会带来钻井液失水量明显增大、黏度急剧变化、胶体率显著降低等诸多问题。钻井液遇到硫化氢、石膏、腐殖酸等因素，或因阳离子增加通过交换吸附而置换出黏土中吸附的H
+
，都会带来pH值的快速下降。现有研究主要集中在pH值下降的影响因素、影响结果和调节方法等方面，处理办法体现的是一种“被动防御”思路，即不断往钻井液中添加缓冲或pH调节材料，应用最广泛的是适时补充NaOH，这种处理方式往往会增加钻井液现场维护的难度。现有经验表明，向钻井液中补充NaOH能快速提高pH值，但呈“易升易降”显著特点，钻井液性能指标恶化明显。此外，泥岩在NaOH作用下会加速水化，井壁稳定性变差，钻孔裸露孔段越长影响越明显。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种酸性条件自稳定钻井液体系，不仅便于现场钻井液应用、管理与维护，也能避免添加NaOH、强碱弱酸盐等方式大幅改变钻井液性能和弱化井壁稳定性等副作用。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种酸性条件自稳定钻井液体系，所述钻井液体系为：水、钠基累托石、磺化褐煤SMC和羟丙基淀粉醚HPS组成；或水、钠基累托石、钠羧甲基纤维素Na
‑
CMC和阳离子聚丙烯酰胺CPAM组成。
[0005]进一步地，所述的钠基累托石的质量百分含量为2～5％。
[0006]进一步地，所述的磺化褐煤SMC的质量百分含量为1～3％，羟丙基淀粉醚HPS的质量百分含量为0.2～0.4％。
[0007]进一步地，所述的钠羧甲基纤维素Na
‑
CMC的质量百分含量为0.1～0.3％，阳离子聚丙烯酰胺CPAM的质量百分含量为0.01～0.03％。
[0008]进一步地，所述酸性条件自稳定钻井液体系进一步为细分散钻井液体系：水+4％钠基累托石+2％磺化褐煤SMC+0.3％羟丙基淀粉醚HPS。
[0009]进一步地，所述酸性条件自稳定钻井液体系进一步为不分散钻进液体系：水+3％钠基累托石+0.2％钠羧甲基纤维素Na
‑
CMC+0.02％阳离子聚丙烯酰胺CPAM。
[0010]本专利技术具有以下优点：本专利技术通过复配优化构建了一种酸性条件自稳定钻井液体系，从传统添加NaOH、强碱弱酸盐等保持较高pH值“被动防御”方式转变为自身具备强抗酸侵能力“主动适应”方式，既能在较高pH值碱性条件下正常发挥作用，也能在较低pH值酸性条件下正常发挥作用，其以钠基累托石、磺化褐煤SMC、羟丙基淀粉醚HPS、钠羧甲基纤维素Na
‑
CMC、阳离子聚丙烯酰胺CPAM分别作为抗酸侵基础造浆材料、不增黏降滤失剂、增黏降滤
失剂、絮凝剂使用，该原料常用易得、加量少、成本低。构建的钻井液体系能够主动适应酸性环境，具备强抗酸侵的能力，在pH＝5的酸性条件下，其性能指标维持稳定。本专利技术为酸性地层钻进提供了新的钻井液技术方案，方便了钻井液现场应用、管理和性能维护，同时对维持井壁稳定也具有重要现实意义。
附图说明
[0011]图1为基础造浆材料浆液胶体率变化规律图。
[0012]图2为基础造浆材料浆液加酸/碱24h胶体照片。
[0013]图3为不增黏降滤失剂浆液加酸24h照片。
[0014]图4为增黏降滤失剂浆液加酸24h照片。
[0015]图5为絮凝剂浆液加酸24小时照片。
[0016]图6为酸性条件自稳定钻井液体系加酸前后滤液对比照片。
具体实施方式
[0017]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的描述，本专利技术的保护范围不局限于以下所述：实施例1：一种分散钻井液体系为：水+4％钠基累托石+2％磺化褐煤SMC+0.3％羟丙基淀粉醚HPS。实施例2：一种分散钻井液体系为：水+2％钠基累托石+1％磺化褐煤SMC+0.2％羟丙基淀粉醚HPS。实施例3：一种分散钻井液体系为：水+5％钠基累托石+3％磺化褐煤SMC+0.4％羟丙基淀粉醚HPS。实施例4：一种不分散钻进液体系为：水+3％钠基累托石+0.2％钠羧甲基纤维素Na
‑
CMC+0.02％阳离子聚丙烯酰胺CPAM。
[0018]实施例5：一种不分散钻进液体系为：水+5％钠基累托石+0.1％钠羧甲基纤维素Na
‑
CMC+0.03％阳离子聚丙烯酰胺CPAM。
[0019]实施例6：一种不分散钻进液体系为：水+2％钠基累托石+0.3％钠羧甲基纤维素Na
‑
CMC+0.01％阳离子聚丙烯酰胺CPAM。
[0020]以下通过实验说明本专利技术的有益效果：
[0021]1实验器材和方法
[0022]1.1实验器材
[0023]⑴
实验设备：ZNN
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D12S智能数显十二速旋转黏度计、SD6B中压失水仪、pH计、EP
‑
C极压润滑仪、HS
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17磁力搅拌器、DQJ型低速强力搅拌机、苏氏漏斗黏度计、滴管。
[0024]⑵
实验试剂：质量分数30％的盐酸、质量分数30％的NaOH碱溶液、膨润土A、膨润土B、钠基累托石、磺化褐煤SMC、腐殖酸钾KHm、磺化酚醛树脂SMP、磺化沥青SAS、SM植物胶、韦兰胶、羟丙基淀粉醚HPS、钠羧甲基纤维素Na
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CMC、黄原胶、非离子型聚丙烯酰胺PAM
‑
3、阴离子型聚丙烯酰胺PHP、阳离子型聚丙烯酰胺DA
‑
3、阳离子型聚丙烯酰胺CPAM。
[0025]1.2实验方法
[0026]钻井液按照实验配方配制好后，静置24小时，使其充分水化。在搅拌的条件下，用滴管向钻井液中滴加稀盐酸模拟酸侵，滴加过程中用pH计来判断钻井液pH值的变化情况。滴加至钻井液的pH值为5时，测试钻井液的各项性能指标，依此来评价钻井液的抗酸侵能力。
[0027]2抗酸侵材料实验
[0028]2.1基础造浆材料
[0029]选取4％加量的膨润土A、膨润土B、钠基累托石基浆各110mL，分别滴加盐酸(或NaOH碱溶液)到设定的pH值，倒100mL入量筒观察胶体率。相关浆液编号、盐酸和NaOH碱溶液滴加量、pH值等数据见表1，基浆胶体率变化规律见图1，基浆加酸/碱24h胶体照片见图2。
[0030]表1加酸/碱后钻井液基浆pH值变化情况
[0031][0032]备注：50滴为2.559mL，平均约0.0512mL/滴
[0033]由表1可知，使基浆pH＝5时，钠基累托石所需盐酸量明显低于其它两种膨润本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸性条件自稳定钻井液体系，其特征在于，所述钻井液体系为：水、钠基累托石、磺化褐煤SMC和羟丙基淀粉醚HPS组成；或水、钠基累托石、钠羧甲基纤维素Na
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CMC和阳离子聚丙烯酰胺CPAM组成。2.根据权利要求1所述的一种酸性条件自稳定钻井液体系，其特征在于，所述的钠基累托石的质量百分含量为2～5％。3.根据权利要求1或2所述的一种酸性条件自稳定钻井液体系，其特征在于，所述的磺化褐煤SMC的质量百分含量为1～3％，羟丙基淀粉醚HPS的质量百分含量为0.2～0.4％。4.根据权利要求1或2所述的一种酸性条件自稳定钻井液体系，其特征在于，所述的钠羧甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志祥，韩庆，欧涛，张建东，许非，周小龙，尚杨，
申请(专利权)人：四川省地质矿产勘查开发局四零三地质队，
类型：发明
国别省市：