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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻井液,具体涉及一种钻探钻井液用粘土及其制备方法和应用。
技术介绍
1、钻井液,也称为钻井泥浆,是一种用于石油和天然气等矿产资源钻探的特殊流体。它的主要目的是在钻井过程中润滑和冷却钻头,同时将岩石碎片从井眼中携带到地面。钻井液还用于保护井壁,防止井喷和井塌。钻井液在石油和天然气钻探中起着至关重要的作用,因为它有助于确保井眼的安全和效率。通过监测和维护适当的钻井液性能,钻井工程师可以最大限度地减少钻探过程中的问题,从而提高石油和天然气等矿产资源的产量。
2、钻井液一般分为油基钻井液和水基钻井液。
3、油基钻井液是一种使用油作为连续相的钻井液。油基钻井液中的油可以是柴油、矿物油或合成油。它们通常用于具有高压、高温度和复杂地质条件的深井和超深井。
4、水基钻井液,与油基钻井液不同,水是水基钻井液的连续相,通常由水、粘土、加重材料(如铁粉或石墨)、化学添加剂和切削剂组成。这些成分的组合可以改变钻井液的密度、粘度和流动性,以适应不同的钻探条件。
5、在油田钻探过程中,油层中石油中的有机硫化物高温分解,或者,石油中的烃类和有机质通过储集层水中硫酸盐的高温还原作用等原因会产生高污染气体硫化氢,含量从微含硫化氢(刚能检测到)最高可到气体中硫化氢含量占92%,这部分硫化氢不仅会对曝露的工作人员人体造成危害,加剧设备材料的老化,还会在钻探时入侵钻井液降低钻井液效果。
6、现有技术中钻探时一般通过如下方法进行硫化氢气体的控制:
7、对钻井现场钻井液进行硫化氢含量的测
8、调节钻井液ph值或添加硫化氢清除剂,该方法易改变原钻井液的ph体系,同时,硫化氢清除剂一般为具有氧化性的盐,具有污染性。
9、使用油基泥浆,硫化氢易溶于油基泥浆中的油被吸收,然而这种方法并不适用于水基泥浆。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
中存在的技术问题,本专利技术目的在于提供一种钻探钻井液用粘土及其制备方法和应用,可应用于水基钻井液的制备中,对井下产生的硫化氢进行吸收处理。
2、第一方面,本专利技术提供一种钻探钻井液用粘土,包括如下重量份数的组分:粘土100份,甘油 8~10份,多孔材料 5~10份,凝胶 3~5份。
3、进一步的,粘土为膨润土、凹凸棒石或海泡石中的一种或多种。
4、进一步的,多孔材料为孔径为20~30μm的二氧化硅大孔材料。
5、进一步的,凝胶包括海藻酸凝胶、卡拉胶、纤维素胶、硅凝胶中的一种。上述凝胶具有低温下易成膜性,同时,成膜的凝胶熔点较低,一般在50~80℃时可熔化,适合钻井时高温环境。
6、第二方面,本专利技术提供一种钻探钻井液用粘土的制备方法,包括如下步骤:
7、s1、粘土烘干、球磨获得粒径均一的粉料一;
8、s2、将多孔材料投入甘油中,加热甘油并充分搅拌后,过滤收集;
9、s3、将收集的多孔材料与凝胶混合,混合物真空抽滤;
10、s4、抽滤后的多孔材料干燥,然后与粉料一按比例复配混合均匀得成品。
11、进一步的,步骤s2中,加热的温度为30~50℃。加热的作用在于,降低甘油的粘度,使甘油更容易进入多孔材料的孔隙内。
12、进一步的,步骤s4中,干燥采用烘干箱低温干燥,干燥温度为30~40℃,干燥时间为45~70min。干燥的作用在,采用低温干燥,使凝胶在较低温度下成膜。
13、第三方面,本专利技术提供一种所述钻探钻井液用粘土在制备水基钻井液中的应用。
14、本专利技术有益效果在于:
15、(1)本专利技术利用二氧化硅大孔材料的孔隙首先吸附甘油,然后与凝胶混合粘附于二氧化硅大孔材料表面,使凝胶“封堵”住二氧化硅大孔材料表面的孔,经低温干燥后凝胶成膜,将甘油“包裹”于二氧化硅大孔材料内,与粘土复配后,形成预制粘土,用于制备水基钻井液,钻井液在使用时,借助井下高温条件,凝胶熔化,释放出二氧化硅大孔材料孔隙内的甘油,作为吸附剂吸收地层释放的硫化氢,解决了硫化氢入侵钻井液及硫化氢带来的环境污染等技术问题。
16、(2)本专利技术二氧化硅大孔材料为无机材料,与粘土等无机物有较好的相容性,在水基体系中分布均一,同时,甘油预先被“包裹”于二氧化硅大孔材料中,从而使甘油分布均一且避免甘油与其他成分作用直接作用失活,使甘油更好的发挥吸附作用。
17、(3)本专利技术载有甘油的二氧化硅大孔材料可在分散剂辅助的作用下,均匀分散于水基体系中,继而使甘油释放时可在体系内均匀分散发挥作用,避免了油水不互溶导致的分层现象。
18、(4)本专利技术可将硫化氢吸附剂甘油预制于粘土内,可在现场进行钻井液的配制,操作简单,节约了工艺流程。
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1.一种钻探钻井液用粘土,其特征在于,包括如下重量份数的组分:粘土 100份,甘油8~10份,多孔材料 5~10份,凝胶 3~5份。
2.如权利要求1所述的钻探钻井液用粘土,其特征在于,粘土为膨润土、凹凸棒石或海泡石中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的钻探钻井液用粘土,其特征在于,多孔材料为孔径为20~30μm的二氧化硅大孔材料。
4.如权利要求1所述的钻探钻井液用粘土,其特征在于,凝胶包括海藻酸凝胶、卡拉胶、纤维素胶、硅凝胶中的一种。
5.一种权利要求1所述的钻探钻井液用粘土的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.如权利要求5所述的钻探钻井液用粘土的制备方法,其特征在于,步骤S2中,加热的温度为30~50℃。
7.如权利要求5所述的钻探钻井液用粘土的制备方法,其特征在于,步骤S4中,干燥采用烘干箱低温干燥,干燥温度为30~40℃,干燥时间为45~70min。
8.一种权利要求1所述钻探钻井液用粘土在制备水基钻井液中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种钻探钻井液用粘土,其特征在于,包括如下重量份数的组分:粘土 100份,甘油8~10份,多孔材料 5~10份,凝胶 3~5份。
2.如权利要求1所述的钻探钻井液用粘土,其特征在于,粘土为膨润土、凹凸棒石或海泡石中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的钻探钻井液用粘土,其特征在于,多孔材料为孔径为20~30μm的二氧化硅大孔材料。
4.如权利要求1所述的钻探钻井液用粘土,其特征在于,凝胶包括海藻酸凝胶、卡拉胶、纤维素胶、...
【专利技术属性】
技术研发人员:武程亮,郑家龙,侯卫卫,刘爱田,程杰,路鹏,
申请(专利权)人:泰安市瀑源水利工程有限公司,
类型:发明
国别省市:
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