环保型、低伤害、无黏土相深水恒流变钻井液制造技术

本发明专利技术公开了一种环保型、低伤害、无黏土相深水恒流变钻井液，其中包括如下质量百分比的组分:碱度调节剂0.35～0.5%，增黏剂0.4～0.5%，抑制剂7～10%，降滤失剂2.1～2.5%，润滑剂3～5％，泥饼质量改善剂0.3～0.5%，降黏剂0～0.8%，加重剂0～61.2%，海水余量。本发明专利技术无生物毒性、易生物降解、环保；该钻井液EC50值大于120000mg/L，岩芯渗透率恢复率87.37%，污染段小于0.5cm，可降低外来流体对油气层的伤害，有效保护海洋环境；本发明专利技术的钻井液可控密度2.0g/cm3，抗温120℃，热滚16h不同测试温度下具有恒定的动切力，良好的触变性，较强的剪切稀释性，易形成平板流，携岩能力强。可有效降低井内压力激动、ECD值及井眼泥浆漏失量，防止振动筛跑浆，改善井眼清洁，节约非生产作业时间。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种环保型、低伤害、无黏土相深水恒流变钻井液，其中包括如下质量百分比的组分:碱度调节剂0.35～0.5%，增黏剂0.4～0.5%，抑制剂7～10%，降滤失剂2.1～2.5%，润滑剂3～5％，泥饼质量改善剂0.3～0.5%，降黏剂0～0.8%，加重剂0～61.2%，海水余量。本专利技术无生物毒性、易生物降解、环保；该钻井液EC50值大于120000mg/L，岩芯渗透率恢复率87.37%，污染段小于0.5cm，可降低外来流体对油气层的伤害，有效保护海洋环境；本专利技术的钻井液可控密度2.0g/cm3，抗温120℃，热滚16h不同测试温度下具有恒定的动切力，良好的触变性，较强的剪切稀释性，易形成平板流，携岩能力强。可有效降低井内压力激动、ECD值及井眼泥浆漏失量，防止振动筛跑浆，改善井眼清洁，节约非生产作业时间。【专利说明】环保型、低伤害、无黏土相深水恒流变钻井液
本专利技术涉及石油领域，尤其是海洋石油钻井完井液领域，具体为环保型、低伤害、无黏土相深水恒流变钻井液。
技术介绍
近年来，随着全球原油消耗量的不断增长，陆上和浅海的原油产量已不能满足需求，海上能源开采已由浅海向深海进军。与浅海开采能源不同，深海钻井开采所涉及的钻井环境、温度特殊，深海钻井至水深1500m时，泥线温度在4°C左右，在某些特殊地区，甚至可能降到(TC左右，在这种环境下，采用常规钻井液会出现低温增稠、振动筛跑浆的现象，尤其是低温动切力和低剪切速率下的黏度波动较大，容易引起井漏、高ECD值，压力控制难度较大。另外，深海钻井还存在钻井液用量大、海底页岩稳定性差、井眼清洁困难等一系列问题，也对海洋深水钻井液技术研究提出了更高的要求。目前，常用的深水钻井液主要包括高盐木质素磺酸盐钻井液、高盐PHPA聚合物钻井液、无固相甲酸盐钻井液、油基钻井液、合成基钻井液等。其中，高盐木质素磺酸盐钻井液、高盐PHPA聚合物钻井液为高盐类钻井液，而高盐类钻井液中，盐类质量分数高，为维护井眼清洁，必须进行频繁的短程起下钻，增加了钻井成本，且高盐类钻井液稳定性差，常出现水土分层、重晶石下沉等现象，给深水钻井施工带来不利影响。而无固相甲酸盐钻井液、油基钻井液、合成基钻井液虽然能减少井下复杂情况的发生，但成本昂贵，且油基钻井液存在潜在的安全隐患，一旦发生井下漏失，损失巨大。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种环保型、低伤害、无黏土相深水恒流变钻井液，该钻井液组分均为无生物毒性、易生物降解、环保型处理剂；本专利技术的钻井液EC5tl值大于120000 mg/L，岩芯渗透率恢复率为87.37%，污染段小于0.5cm，可有效保护海洋环境；本专利技术的钻井液具有良好的低温流动性能、恒定的动切力，良好的触变性，较强的剪切稀释性，有效抑制海底地层泥页岩分散、垮塌，提高井眼净化能力。解决了深水钻井液低温增稠、振动筛跑浆，特别是低温动切力和低剪切速率下的黏度波动大，而引起井漏、高ECD，压力控制难等问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: 因深水钻井平台离海岸较远，运送淡水和黏土费用昂贵，以及避免黏土低温增稠等因素对钻井液低温流变性的影响，综合考虑选用无黏土相技术。环保型、低伤害、无黏土相深水恒流变钻井液，包括如下质量百分比的组分: 碱度调节剂0.35~0.5%, 增黏剂0.4~0.5%, 抑制剂7~10%， 降滤失剂2.1~2.5%，润滑剂3~5%， 泥饼质量改善剂0.3~0.5%， 降黏剂O~0.8%, 加重剂O~6L 2%，海水余量； 所述碱度调节剂由碳酸钠与氢氧化物组成； 所述增黏剂为黄原胶DHV ； 所述抑制剂为无机盐； 所述润滑剂为低浊点 聚合醇JLX-A、植物油酯类润滑剂PF-LUBE中的一种或多种； 所述泥饼质量改善剂为超细碳酸钙QS-2、FT-1中的一种或多种； 所述降黏剂为硅醇类降黏剂或两性离子聚合物降黏剂。所述氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。所述碳酸钠与氢氧化物的质量比为5:2。所述抑制剂为氯化钾，或氯化钾与氯化钠的混合物。所述降滤失剂由聚阴离子纤维素PAC和改性淀粉JHF按质量比1:20组成。所述降黏剂为硅醇类降黏剂GCYZ-1、两性离子聚合物降黏剂XY-27中的一种。所述加重剂为重晶石粉。本专利技术中，增黏剂为黄原胶DHV (DHV为普通黄原胶XC改性产品)，黄原胶DHV为抗温120°C改性生物聚合物，其可在海水中快速溶解，提高黏度，调节流型，易生物降解。该钻井液采用包括如下步骤的方法制备而成:按配比称取各组分，备用:向配液罐内加入海水，再向其中加入碱度调节剂，搅拌混合均匀；再向配液罐中缓慢加入增粘剂，使增粘剂充分溶解，再向配液罐中加入降滤失剂，搅拌混合均匀，再向配液罐中加入泥饼质量改善剂、抑制剂、润滑剂，搅拌均匀后，加入加重剂，调节至所需密度，搅拌后即得产品。按配比称取各组分，备用:向配液罐内加入海水，再向其中加入碱度调节剂(碱度调节剂由碳酸钠、氢氧化物组成)，搅拌lOmin，去掉海水中的钙镁离子，提高pH值。再将增粘剂缓慢加入配液罐中，搅拌40min，使其充分溶解。再向配液罐中缓慢加入增粘剂，搅拌20min ;然后再向配液罐中加入泥饼质量改善剂、抑制剂、润滑剂,搅拌30min。最后向配液罐内加入重晶石粉，调节至所需密度，继续搅拌l_2h，即得产品。注:配制钻井液的密度超过1.8g/cm3时，需要向其中加入降粘剂，搅拌使其充分混匀。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果: (1)本专利技术钻井液的EC5tl值大于120000mg/L，岩芯渗透率恢复率为87.37%，污染段小于0.5cm,因而能够降低外来流体对油气层的伤害，有效保护海洋环境； (2)本专利技术的钻井液在不同测试温度下(60°C、20°C、4°C)具有恒定的动切力，良好的触变性，较强的剪切稀释性，易形成平板流，携岩能力强； (3)本专利技术的钻井液性能稳定，静止24h不会出现析水、下沉的现象，突破性的解决了以往海水坂土泥浆易引起水土分层、重晶石下沉等问题； (4)本专利技术的钻井液泥页岩回收率达95%以上，膨胀率小于10%，抗盐污染达20%，抗氯化钙污染达2%，润滑性能达到水平井施工要求，具有优异的性能； (5)本专利技术的钻井液可有效降低井内压力激动、ECD值及井眼泥浆漏失量，防止振动筛跑浆，改善井眼清洁，节约非生产作业时间，提高生产效益。【专利附图】【附图说明】本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中: 图1为将实施例1-5制备的产品在120°C热滚16小时后，测试不同温度下的性能图。【具体实施方式】本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本专利技术实施例中，所采用的黄原胶DHV购买自山东淄博中轩化工有限公司；聚阴离子纤维素PAC购买自沪州北方侨丰化工有限公司；改性淀粉JHF、低浊点聚合醇JLX-A(浊点为30°C)，购买自嘉华科技有限公司；植物油酯类润滑剂PF-LUBE购买自本文档来自技高网...

【技术保护点】
环保型、低伤害、无黏土相深水恒流变钻井液，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：碱度调节剂??????????0.35～0.5%，增黏剂???????????????0.4～0.5%，抑制剂???????????????????7～10%，降滤失剂?????????????2.1～2.5%，润滑剂??????????????????3～5％，泥饼质量改善剂???????0.3～0.5%，降黏剂?????????????????0～0.8%，加重剂????????????????0～61.2%，海水??????????????????????余量；所述碱度调节剂由碳酸钠与氢氧化物组成；所述增黏剂为黄原胶DHV；所述抑制剂为无机盐；所述润滑剂为低浊点聚合醇JLX?A、植物油酯类润滑剂PF?LUBE中的一种或多种；所述泥饼质量改善剂为超细碳酸钙QS?2、FT?1中的一种或多种；所述降黏剂为硅醇类降黏剂或两性离子聚合物降黏剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，彭商平，霍宝玉，于志纲，黄文勇，刘毅，罗健生，
申请(专利权)人：四川仁智油田技术服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：