CN104559970A - 采用融雪剂配制的低温钻井液及其制备和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用融雪剂配制的低温钻井液及其制备和应用。该钻井液含有如下重量份数的组分：水100份、融雪剂10~30份、膨润土1~10份、抑制剂0.1~1.0份、增粘剂0.1~2.0份、降滤失剂0.1~2.0份、封堵剂1~5份、润滑剂1~5份和消泡剂1~5份。本发明提供的钻井液在低温环境中流变性好，并且具有较好的护壁能力，滤失量小，可为我国高原永冻层施工勘探施工提供技术支撑。

Description

采用融雪剂配制的低温钻井液及其制备和应用
技术领域
本发明属于地质钻探领域，具体涉及一种采用融雪剂配制的低温钻井液及其制备和应用，该钻井液能够用于高原永冻层的钻探。
背景技术
在我国的新疆、青海、西藏等地区存在高原永冻层，在这一特殊环境中钻探施工时，会遇到由于低温导致的钻井液结冰，钻具被冻在孔内而无法继续施工。所以就需要一种适合于这种环境的钻井液。目前，低温钻井液多为以烃类物质为基础加有各种添加剂的液体、乙醇水溶液、乙二醇水溶液等钻井液，但是这类钻井液成本较高，且对地层适应性相差，在使用上具有一定的局限性。另外还有氯盐类钻井液，这类钻井液存在的最大缺点就是氯离子其对周围环境危害性大，尤其对金属（钻杆、钻具）有着严重的腐蚀破坏作用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于高原冻土层的采用融雪剂配制的低温钻井液，其为低固相钻井液，该钻井液在低温环境下具有良好的流变性、悬浮携带能力。由于国家对融雪剂的环保要求控制严格，其配制的冲洗液对环境无危害性，同时可以降低对钻杆、钻具的腐蚀作用。本发明的技术方案可为我国高原冻土层勘探施工提供技术支撑。
本发明提供的采用融雪剂配制的低温钻井液，含有如下重量份数的组分：
   水                         100份；
融雪剂                   10~30份；
膨润土                    1~10份；
抑制剂                  0.1~1.0份；
增粘剂                  0.1~2.0份；
降滤失剂                0.1~2.0份；
封堵剂                     1~5份；
润滑剂                     1~5份；
消泡剂                     1~5份。
优选地，上述的采用融雪剂配制的低温钻井液含有如下重量份数的组分：
水                         100份；
融雪剂                   10~30份；
膨润土                     3~5份；
抑制剂                  0.1~0.5份；
增粘剂                  0.1~1.0份；
降滤失剂                0.5~1.5份；
封堵剂                     1~3份；
润滑剂                     1~2份；
消泡剂                     1~2份。
更优选地，上述采用融雪剂配制的低温钻井液含有如下重量份数的组分：
水                         100份；
融雪剂                   30份；
膨润土                     4份；
抑制剂                  0.4份；
增粘剂                  0.8份；
降滤失剂                1.5份；
封堵剂                     2份；
润滑剂                     1份；
消泡剂                    2份。
优选地，所述抑制剂为包被剂或水解聚丙烯腈铵盐的其中之一或其组合。
优选地，所述增粘剂为高粘羧甲基纤维素或植物胶的其中之一或其组合。
优选地，所述增粘剂为高粘羧甲基纤维素。
优选地，所述降滤失剂为低粘羧甲基纤维素和羧甲基淀粉中的一种或其组合，更优选地，所述降滤失剂为低粘羧甲基纤维素和羧甲基淀粉重量比1:2的混合物。
优选地，所述封堵剂为随钻堵漏剂。
本发明还提供上述的采用融雪剂配制的低温钻井液的制备方法，步骤为：按照所述量将融雪剂、膨润土、抑制剂、增粘剂、降滤失剂、封堵剂、润滑剂和消泡剂依次加入水中，充分搅拌均匀。
本发明还提供上述的采用融雪剂配制的低温钻井液的应用：于高原永冻层钻探施工时采用所述采用融雪剂配制的低温钻井液。
本发明有益效果是：提供一种适用于高原冻土层钻探用的耐低温的采用融雪剂配制的低温钻井液，该钻井液在低温条件下，具有良好的流变性和悬浮能力，在一定程度上保护了钻具及钻杆，防止其被严重腐蚀。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明提供的耐低温钻井液制备方法是：按重量称取融雪剂10~30份、膨润土1~10份、抑制剂0.1~1.0份、增粘剂0.1~2.0份、降滤失剂0.1~2.0份、封堵剂1~5份、润滑剂1~5份、消泡剂1~5份加入到100份水中，充分搅拌均匀即可。
其中，融雪剂，用于降低钻井液冰点，因其具有一定缓蚀作用，对钻杆钻具可起到防腐蚀作用。可选用任何市售符合国家GBT 23851-2009标准的道路除冰融雪剂，如：中盐北京市盐业公司二分公司生产的融雪剂、北京宇源旺达工业盐有限公司生产的融雪剂。
膨润土，作为钻井液中的造浆材料。可选用市售的符合国家标准的钻井用膨润土。
抑制剂，用于抑制泥页岩水化膨胀。可选用市售的符合标准的钻井液用页岩抑制剂例如：北京市诚通钻井材料厂生产的包被剂、石家庄华信石油助剂公司生产的水解聚丙烯腈铵盐等。
增粘剂，用于提高钻井液粘度。可选用任何市售常用的符合国家标准的钻井液用增粘剂，如，高粘羧甲基纤维素、植物胶等。
降滤失剂，用于降低钻井液滤失量。可选用任何市售常用的符合国家标准的钻井液用降滤失剂，如：羧甲基淀粉，低粘羧甲基纤维素等。
封堵剂，用于对地层中的细小裂缝进行封堵。可选用任何市售常用的钻井液用封堵剂，如：随钻堵漏剂，随钻801堵漏剂等。
润滑剂，用于提高钻井液的润滑性能。可选用任何市售常用的钻井液用润滑剂，如：北京市诚通钻井材料厂生产的无荧光润滑剂、灵寿县冀鑫石油助剂有限公司生产的固体润滑剂等。
消泡剂，用于消除钻井液中的泡沫。可选用任何市售常用的符合国家标准的钻井液用消泡剂，如：南京四新科技应用有限责任公司生产的消泡剂、佛山市南海大田化学有限公司生产的消泡剂等。
该钻井液的各组分见表1。表1中，融雪剂（中盐北京市盐业公司二分公司）；膨润土（张家口恒泰膨润土有限责任公司）；抑制剂为包被剂（北京市诚通钻井材料厂）；增粘剂为高粘羧甲基纤维素（天津润圣纤维素科技有限公司）；降滤失剂为低粘羧甲基纤维素（阳谷县京九化工有限公司）或羧甲基淀粉（天津萨米特化工有限公司）的其中之一或其组合物；封堵剂为随钻堵漏剂（山东阳谷江北化工有限公司）；无荧光润滑剂（北京市诚通钻井材料厂）和消泡剂（天津市盛天强化工有限公司）。
表1 钻井液的各组分加量
  融雪剂 膨润土 抑制剂 增粘剂 降滤失剂 随钻堵漏剂 润滑剂 消泡剂
实施例1 10份 3份 0.1份 0.2份 低粘羧甲基纤维素1份 1份 1份 2份
实施例2 20份 4份 0.2份 0.4份 羧甲基淀粉1份 2份 2份 2份
实施例3 25份 5份 0.3份 0.6份 低粘羧甲基纤维素0.5份+羧甲基淀粉0.5份 3份 2份 1份
实施例4 30份 4份 0.4份 0.8份 低粘羧甲基纤维素0.5份+羧甲基淀粉1份 2份 1份 2份
实施例5 20份 2份 0.5份 0.1份 低粘羧甲基纤维素1份 1份 5份 1份
实施例6 15份 3份 0.1份 1.0份 羧甲基淀粉0.5份 5份 2份 2份
实施例7 10份 1份 1.0份 0.1份 低粘羧甲基纤维素0.05份+羧甲基淀粉0.05份 2份 5份 1份
实施例8 30份 10份 0.1份 2.0份 低粘羧甲基纤维素1份+羧甲基淀粉1份 5份 1份 5份
按上表列出的各组分加量配制钻井液，并将其放置于-5~-15℃条件下陈化16h后测试其钻井液性能。
表2 钻井液性能检测结果
由表2钻井液性能试验可以看出，该钻井液在-5~-15℃低温条件下陈化16h后，具有良好的流动性，滤失量低，具有一定护壁性能强。
上述试验表明，本发明的钻井液在低温条件下具有良好的流动性和护壁性能，适合于高原冻土层钻探使用。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种采用融雪剂配制的低温钻井液，其特征在于，含有如下重量份数的组分：
   水                         100份；
融雪剂                   10~30份；
膨润土                    1~10份；
抑制剂                  0.1~1.0份；
增粘剂                  0.1~2.0份；
降滤失剂                0.1~2.0份；
封堵剂                     1~5份；
润滑剂                     1~5份；
消泡剂                     1~5份。
2.根据权利要求1所述的采用融雪剂配制的低温钻井液，其特征在于，含有如下重量份数的组分：
水                         100份；
融雪剂                   10~30份；
膨润土                     3~5份；
抑制剂                  0.1~0.5份；
增粘剂                  0.1~1.0份；
降滤失剂                0.5~1.5份；
封堵剂                     1~3份；
润滑剂                     1~2份；
消泡剂                     1~2份。
3.根据权利要求1所述的采用融雪剂配制的低温钻井液，其特征在于，含有如下重量份数的组分：
水                         100份；
融雪剂                   30份；
膨润土                     4份；
抑制剂                  0.4份；
增粘剂                  0.8份；
降滤失剂                1.5份；
封堵剂                     2份；
润滑剂                     1份；
消泡剂                    2份。
4.根据权利要求1所述的采用融雪剂配制的低温钻井液，其特征在于，所述抑制剂为包被剂或水解聚丙烯腈铵盐的其中之一或其组合。
5.根据权利要求1所述的采用融雪剂配制的低温钻井液，其特征在于，所述增粘剂为高粘羧甲基纤维素或植物胶的其中之一或其组合。
6.根据权利要求5所述的采用融雪剂配制的低温钻井液，其特征在于，所述增粘剂为高粘羧甲基纤维素。
7.根据权利要求1所述的采用融雪剂配制的低温钻井液，其特征在于，所述降滤失剂为低粘羧甲基纤维素和羧甲基淀粉中的一种或其组合。
8.根据权利要求1所述的采用融雪剂配制的低温钻井液，其特征在于，所述封堵剂为随钻堵漏剂。
9.权利要求1~8任一项所述的采用融雪剂配制的低温钻井液的制备方法，其特征在于，步骤为：按照所述量将融雪剂、膨润土、抑制剂、增粘剂、降滤失剂、封堵剂、润滑剂和消泡剂依次加入水中，充分搅拌均匀。
10.权利要求1-8中任一项所述的采用融雪剂配制的低温钻井液的应用，其特征在于，于高原永冻层钻探施工时采用所述采用融雪剂配制的低温钻井液。
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