CN104877651A

CN104877651A - 一种钻井液组合物和钻井液及其应用

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Publication number: CN104877651A
Application number: CN201410072565.0A
Authority: CN
Inventors: 张海山; 罗勇; 郭士生; 王荐; 向兴金; 吴彬; 舒福昌; 蔡斌; 丁建平; 段飞飞
Original assignee: HUBEI HANC NEW-TECHNOLOGY Co Ltd; China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC China Ltd Shanghai Branch
Current assignee: HUBEI HANC NEW-TECHNOLOGY Co Ltd; China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC China Ltd Shanghai Branch
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: CN104877651B

Abstract

本发明公开了一种钻井液组合物，该组合物含有膨润土、包被剂、降滤失剂、润滑剂以及深部抑制剂，其中，该深部抑制剂为式（Ⅰ）所示的化合物中的一种或多种。本发明还提供了由上述钻井液组合物和水混合而得的钻井液及其在钻井中的应用。含有本发明的组合物的钻井液具有较好煤层井壁稳定性，能够保证钻井工程的顺利进行，同时提高钻井作业的综合时效。

Description

一种钻井液组合物和钻井液及其应用

技术领域

本发明涉及一种含有深部抑制剂的钻井液组合物，通过钻井液组合物制备得到的钻井液及其应用。

背景技术

由于煤层多存在分布薄、散、广、均等特征，致使钻井过程中常常发生井壁坍塌现象，起钻时不断需要进行倒划眼，并且在下套管作业时也会发生阻卡现象，导致电测作业常因煤层垮塌沉砂过多而难以下到底部。例如在我国东海陆架的煤层自上而下分别在龙井组、花港组以及平湖组都有多段薄的煤层出现，尤其是平湖组薄煤层分布最多。这说明随着深度的增加，纯煤层增多增厚，节理发育明显，且煤层与砂岩、泥页岩以不等厚互层的形式广泛存在于龙井组、花港组和平湖组中。

煤岩节理发育是区别于砂岩、泥岩的本质特征。因此对砂岩泥岩地层钻井十分有效的技术，就不一定对煤层完全适用。然而单纯提高钻井液密度，不仅会使滤失量增加导致井漏，还会使得滤液侵入范围扩大，甚至形成新的裂缝，裂缝延伸，使得破碎地层更加不稳定。破碎煤岩体对钻井时的机械力十分敏感，压力波动、水力冲击震动、钻柱的机械碰撞等都可能诱发或加剧煤岩的坍塌。另外，个别井段的煤岩样为鳞片状，其性质近似于未固结的岩层，更加难以胶结。

煤岩多与泥页岩互层，泥页岩层和煤层所夹的泥页岩夹层对煤岩的坍塌影响非常大。煤层下的泥岩坍塌后，煤层因失去支撑而垮塌；同样，煤层的坍塌也会促使上部泥页岩坍塌，形成恶性循环。由于泥岩常具有较强的水化分散性和水化膨胀性，水化后强度降低，泥岩夹层的失稳使煤层失去稳定的坚固的格档而失稳，并且泥岩水化产生的膨胀压必然对相邻煤层产生推挤作用，从而增大井壁煤岩的应力，使本来就破碎的煤岩剥落、掉块甚至垮塌。因此，泥岩层的稳定有利于煤层的稳定，考虑煤岩稳定时应同时考虑稳定泥页岩夹层。

微观范围内，煤孔隙和裂缝中多含膨胀性粘土矿物，有的充填在孔隙中，有的充填在内生裂隙和构造裂隙中，其成分与夹层相似，都含有膨胀性粘土矿物。然而，外来非抑制工作液的侵入，也会使这些粘土水化、分散、产生的内张力，从而导致内部的煤碎裂体破坏整个煤体的完整性，致使煤体彻底崩解。进一步地，通常钻井液可以与粘土发生阳离子交换，如钻井液中的Na离子与泥页岩和煤岩的K离子和Ca离子进行交换，也会使得粘土水化加剧，促使煤岩解体。

然而，对于煤层井壁稳定常规方法是采用封堵材料封堵煤层裂隙，该方法忽略了煤层具有的膨胀性，没有考虑对其深部和围岩粘土矿物的抑制作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的稳定井壁所采用的封堵材料所存在的缺陷，提供了一种含有能够抑制粘土矿物水化从而阻止煤层膨胀的深部抑制剂的钻井液组合物，以及通过钻井液组合物制备得到的钻井液及其应用。

本发明的发明人经过深入研究发现，通过在本发明的钻井液组合物中含有本发明所述的深部抑制剂，由此，在将所述钻井液组合物制备成钻井液时，所述深部抑制剂所含有的胺基在水中带正电荷易于吸附到带负电的粘土颗粒上，从而可以进入粘土晶层中，并压缩粘土颗粒的扩散双电层，阻止粘土的渗透水化，并且吸附到粘土晶层中的所述深部抑制剂所含有的Si-OH便可以与粘土晶层间的Si-OH缩聚成Si-O-Si键，形成牢固的化学吸附，从而在粘土晶层表面上形成一层烷基朝外的Si-R吸附层，使粘土晶层内部产生润湿反转，阻止和减缓了粘土晶层内部的水化作用，抑制煤层内部和外部的粘土矿物水化。由此而完成了本发明。

本发明提供了一种钻井液组合物，其中，该组合物含有膨润土、包被剂、降滤失剂、润滑剂以及深部抑制剂，该深部抑制剂为式（Ⅰ）所示的化合物中的一种或多种，

其中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为1-5的羟烷基、碳原子数为1-5的卤代烷基或碳原子数为1-5的烷氧基，且R₁、R₂和R₃中的至少一个为羟基；R₄为氢原子、羟基、取代或未取代的苯基、碳原子数为7-12的烷基苯、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为1-5的羟烷基、碳原子数为1-5的卤代烷基、碳原子数为1-5的烷氧基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1或3-8的整数，m为1-5的整数；k为1-5的整数。

本发明还提供了一种由上述钻井液组合物和水混合而得的钻井液。

本发明还提供了上述钻井液在钻井中的应用。

通过本发明的钻井液组合物得到的含有所述深部抑制剂的钻井液，该钻井液可以有效地阻止煤层中的粘土矿物的水化，从而控制煤层的膨胀，良好地稳定煤层井壁。从而保证钻井工程的顺利进行，同时提高钻井作业的效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明，在所述钻井液组合物中，所述深部抑制剂为以上式（Ⅰ）所示的化合物中的一种或多种时，便可以较好的稳定煤层。为了得到更好的稳定效果，优选地，式（Ⅰ）中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为1-4的羟烷基、碳原子数为1-4的卤代烷基或碳原子数为1-4的烷氧基，且R₁、R₂和R₃中的至少一个为羟基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1或3-5的整数，m为1-4的整数；k为2-4的整数。

进一步优选地，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-3的烷基、碳原子数为1-3的羟烷基、碳原子数为1-3的卤代烷基或碳原子数为1-3的烷氧基，且R₁、R₂和R₃中的至少一个为羟基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1、3或4的整数，m为1、2或3的整数；k为2或3。

更优选地，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢原子、羟基、氟原子、氯原子、溴原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、羟甲基、羟乙基或羟丙基，且R₁、R₂和R₃中的至少一个为羟基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1、3或4的整数，m为1、2或3的整数；k为3。

更进一步优选地，所述深部抑制剂为二乙烯三胺基丙基三羟基硅烷、二乙烯三胺基丙基二羟基甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基羟基二甲氧基硅烷、3-苯胺基丙基三羟基硅烷、3-苯胺基丙基二羟基甲氧基硅烷、3-苯胺基丙基羟基二甲氧基硅烷、3-氨丙基三羟基硅烷、3-氨丙基二羟基乙氧基硅烷和3-氨丙基羟基二乙氧基硅烷中的一种或多种。

根据本发明，上述深部抑制剂可以是市售品，也可以采用以下方法制备得到，所述深部抑制剂的制备方法包括：在醚水解的条件下，将至少一种式（Ⅱ）所示的化合物和催化剂接触，

其中，R₁'、R₂'和R₃'各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为1-5的羟烷基、碳原子数为1-5的卤代烷基或碳原子数为1-5的烷氧基，且R₁'、R₂'和R₃'中的至少一个为碳原子数为1-5的烷氧基；R₄为氢原子、羟基、取代或未取代的苯基、碳原子数为7-12的烷基苯、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为1-5的羟烷基、碳原子数为1-5的卤代烷基、碳原子数为1-5的烷氧基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1或3-8的整数，m为1-5的整数；k为1-5的整数。

制备方法可以将式（Ⅱ）所示的化合物中的R₁'、R₂'和R₃'中的至少一个转变为OH，从而得到胺基和Si-OH于一体的化合物，以得到用于钻井液的深部抑制剂。为了获得性质更加优良的用于钻井液的深部抑制剂，优选地，式（Ⅱ）中，R₁'、R₂'和R₃'各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为1-4的羟烷基、碳原子数为1-4的卤代烷基或碳原子数为1-4的烷氧基，且R₁'、R₂'和R₃'中的至少一个为碳原子数为1-4的烷氧基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1或3-5的整数，m为1-4的整数；k为2-4的整数；

进一步优选地，R₁'、R₂'和R₃'各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-3的烷基、碳原子数为1-3的羟烷基、碳原子数为1-3的卤代烷基或碳原子数为1-3的烷氧基，且R₁'、R₂'和R₃'中的至少一个为碳原子数为1-3的烷氧基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1、3或4的整数，m为1、2或3的整数；k为2或3；

更优选地，R₁'、R₂'和R₃'各自独立地为氢原子、羟基、氟原子、氯原子、溴原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、羟甲基、羟乙基或羟丙基，且R₁'、R₂'和R₃'中的至少一个为甲氧基、乙氧基或丙氧基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1、3或4的整数，m为1、2或3的整数；k为3。

更进一步优选地，式（Ⅱ）所示的化合物为二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

在上述制备方法中，在醚水解的条件下，将式（Ⅱ）所示的化合物和催化剂的溶液接触，从而可以将Si上的烷氧基转变为OH。因此，所述催化剂可以为本领常规的用于醚水解的碱或酸，优选情况下，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氨水、甲醇钠、盐酸和硫酸中的一种或多种，进一步优选为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂和氢氧化钙中的一种或多种。

在上述制备方法中，式（Ⅱ）所示的化合物和催化剂的用量可以在较宽的范围内变动，为了使得式（Ⅱ）所示的化合物中的Si上的烷氧基更有效地转变为OH，优选情况下，式（Ⅱ）所示的化合物和所述催化剂的用量重量比为1：（0.03-1），优选为1：（0.05-0.1）。

在上述制备方法中，所述接触反应在溶剂存在下进行，所述溶剂可以为水或水与其它可与水混溶的有机溶剂的混合溶剂，优选在水溶剂下进行。作为所述混合溶剂，水的的含量优选为50重量%以上，更优选为50-99.9重量%。作为混合溶液中的所述有机溶剂可以为本领域常用的用于醚水解的有机溶剂，优选情况下，所述有机溶剂为甲醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。

此外，本发明中对溶剂的用量并没有特别地限定，但是从提高反应速率和减少废液等方面考虑，优选地，式（Ⅱ）所示的化合物和溶剂的用量重量比为1：（1-4），优选为1：（1.5-2.5）。

在上述制备方法中，上述接触反应可以采用本领域常规的醚水解反应的反应条件，但是针对式（Ⅱ）所示的化合物中Si上的烷氧基的水解，优选地，所述接触反应的条件包括：反应温度为50-80℃，反应时间为1-3h。

根据本发明，所述钻井液组合物中含有所述深部抑制剂可以在较宽的范围内变动，为了得到具有较好抑制能力和井壁稳定能力的钻井液，优选地，所述钻井液组合物含有1-20重量%的所述深部抑制剂，更优选含有2-15重量%的所述深部抑制剂，更优选为2.5-7重量%。

根据本发明，所述钻井液组合物中含有的其他组分的含量可以根据具体的钻井液的使用情况进行调整，优选地，以所述钻井液组合物的总重量为基准，所述膨润土的含量为25-60重量%，所述包被剂的含量为1-10重量%，所述降滤失剂的含量为20-55重量%，所述润滑剂的含量为5-25重量%。更优选地，以所述钻井液组合物的总重量为基准，所述膨润土的含量为35-50重量%，所述包被剂的含量为1.5-5重量%，所述降滤失剂的含量为27-48重量%，所述润滑剂的含量为8-20重量%。

所述膨润土可以是以蒙脱石为主的粘土矿，其可提高钻井液的悬浮稳定性。所述膨润土的种类为本领域技术人员公知，可以为钠基膨润土和/或钙基膨润土，优选为钠基膨润土。

所述包被剂的种类没有特别的限定，可以为本领域公知的各种常规包被剂，例如聚丙烯酰胺钾盐、聚丙烯酰胺、丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物、和阳离子聚丙烯酰胺中的一种或多种，优选为聚丙烯酰胺。

所述降滤失剂可以为现有的各种能够降低钻井液的滤失量的物质，例如，可以为羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基淀粉、羟丙基淀粉、褐煤树脂中的一种或多种，优选为褐煤树脂、羟丙基淀粉和羧甲基纤维素中的一种或多种。

所述润滑剂可以为现有的各种能够增强钻井液的润滑效果的物质，例如，可以为白油、柴油、植物油酸中的一种或多种，优选为白油。

根据本发明，所述钻井液组合物中还可以含有pH值调节剂、护胶剂、加重剂中的一种或多种。

所述pH值调节剂可以为各种常规碱性物质，例如，碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属醋酸盐、碱土金属醋酸盐、碱金属醇盐或碱土金属醇盐中的至少一种，优选为碱金属氢氧化物或碱金属碳酸盐中的至少一种，进一步优选为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和氢氧化钾中的至少一种，更优选为氢氧化钠。

以所述钻井液组合物的总重量为基准，所述pH值调节剂的含量可以为0.5-8重量%，优选为1.5-4重量%。

所述护胶剂的种类没有特别的限定，可以为本领域公知的各种常规护胶剂，例如聚阴离子纤维素、磺甲基酚醛树脂、褐煤树脂和羧甲基纤维素中的一种或多种，优选为聚阴离子纤维素。

以所述钻井液组合物的总重量为基准，所述护胶剂的含量可以为0.5-8重量%，优选为1.5-4重量%。

所述加重剂的种类没有特别的限定，可以为本领域公知的各种常规加重剂，例如重晶石粉、石灰石粉和铁矿粉中的一种或多种，优选为重晶石粉。

以所述钻井液组合物的总重量为基准，所述加重剂的含量可以为0.5-8重量%，优选为1.5-4重量%。

本发明还提供了一种钻井液，其中，该钻井液是由上述组合物与水混合而得。

根据本发明，从成本上来考虑，所述水优选为淡水和/或海水，更优选为淡水。所述淡水例如为湖泊水、河流水、冰川水、自来水等。

水的用量可以根据不同的钻井液的使用情况进行调整，例如，以钻井液的总重量为基准，所述水的含量优选为75-96重量%，更优选为85-94重量%，更进一步优选为88-94重量%。

根据本发明，对所述钻井液的各组成进行混合时，所用混合设备没有特别限定，可以为任何常规混料设备，例如混料釜。混合方式可以为搅拌式的，也可以为震荡式的，优选为搅拌式的。各组成的加入顺序没有特别限定，可以在开始前全部加入，也可以根据需要在混合过程中添加。混合的时间和温度没有特别的限定，可以根据实际情况选择。

本发明还提供了上述钻井液在钻井中的应用。

根据本发明，所述钻井液可以在任何钻井过程中使用，例如在石油、煤气勘探的钻井中使用。

根据本发明，在钻井液中含有上述深部抑制剂后，深部抑制剂中的胺基和Si-OH可以协同地阻止煤层中的粘土矿物水化，稳定煤层井壁，同时所得钻井液还具有较宽的温度适应性，例如80-180℃。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下制备例、实施例和测试例中，二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷购自曲阜市万达化工有限公司牌号NQ-301，3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷购自曲阜市万达化工有限公司牌号NQ-P01，3-氨丙基三乙氧基硅烷购自曲阜市万达化工有限公司牌号NQ-55，二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷购自曲阜市万达化工有限公司牌号NQ-302；钠基膨润土购自潍坊远程膨润土厂；聚丙烯酰胺购自沁阳市乐邦水处理材料有限公司NPAM；褐煤树脂购自河间市庆翔泥浆材料有限公司褐煤树脂SPNH；5#白油购常州荣达石油制品有限公司；羟丙基淀粉为购自天津萨米特化工有限公司羟丙基淀粉HPS；有机正电胶购自湖北汉科新技术股份有限牌号JHM-YJ；聚胺购自湖北汉科新技术股份有限公司牌号HPA；

膨胀率的测定方法为：根据SY/T5613-2000《泥页岩理化性能实验方法》中规定的方法；

抗温能力测试的方法为：根据GB/T16783-2006《石油天然气工业-钻井液现场测试》的第一部分：水基钻井液中规定的方法。

制备例1

本制备例用于说明本发明的用于钻井液的深部抑制剂的制备方法及其制备的深部抑制剂。

将35重量份的二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、3重量份的氢氧化钠和62重量份的水混合，搅拌加热至50℃，反应3h后，冷却得到深部抑制剂A1，其中含有10重量%的二乙烯三胺基丙基三羟基硅烷、15重量%的二乙烯三胺基丙基二羟基甲氧基硅烷和10重量%的二乙烯三胺基丙基羟基二甲氧基硅烷。

制备例2

本实施例用于说明本发明的用于钻井液的深部抑制剂的制备方法及其制备的深部抑制剂。

将40重量份的3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、2重量份的碳酸钠和65重量份的水混合，搅拌加热至80℃，反应1h后，冷却得到深部抑制剂A2，其中含有20重量%的3-苯胺基丙基三羟基硅烷、15重量%的3-苯胺基丙基二羟基甲氧基硅烷和5重量%的3-苯胺基丙基羟基二甲氧基硅烷。

制备例3

将35重量份的3-氨丙基三乙氧基硅烷、2重量份的盐酸和70重量份的水混合，搅拌加热至70℃，反应2h后，冷却得到深部抑制剂A3，其中含有8重量%的3-氨丙基三羟基硅烷、12重量%的3-氨丙基二羟基乙氧基硅烷和15重量%的3-氨丙基羟基二乙氧基硅烷。

制备例4

将30重量份的二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、3重量份的氢氧化钾和75重量份的水混合，搅拌加热至20℃，反应30h后，冷却得到深部抑制剂A4，其中含有11重量%的二乙烯三胺基丙基甲基二羟基硅烷和19重量%的二乙烯三胺基丙基甲基羟基甲氧基硅烷。

实施例1

本实施例用于说明本发明的钻井液组合物和钻井液。

将100重量份的水与3重量份的钠基膨润土、0.3重量份的聚丙烯酰胺、3重量份的褐煤树脂、1.5重量份的5#白油和1重量份的深部抑制剂A1在高速搅拌器混合设备中混合得到钻井液Z1。

实施例2

本实施例用于说明本发明的钻井液组合物和钻井液。

将100重量份的水与3重量份的钠基膨润土、0.3重量份的聚丙烯酰胺、2重量份的褐煤树脂、1重量份的5#白油和0.5重量份的深部抑制剂A2在高速搅拌器混合设备中混合得到钻井液Z2。

实施例3

本实施例用于说明本发明的钻井液组合物和钻井液。

将100重量份的水、5重量份的钠基膨润土、0.5重量份的聚丙烯酰胺、3重量份的羟丙基淀粉、1.5重量份的5#白油和1重量份的深部抑制剂A3在高速搅拌器混合设备中混合得到钻井液Z3。

实施例4

本实施例用于说明本发明的钻井液组合物和钻井液。

将100重量份的水、4重量份的钠基膨润土、0.2重量份的聚丙烯酰胺、5重量份的羟丙基淀粉、1重量份的5#白油和2重量份的深部抑制剂A4在高速搅拌器混合设备中混合得到钻井液Z4。

对比例1

根据实施例1的方法，所不同的是，不加入深部抑制剂A1，得到钻井液DZ1。

对比例2

根据实施例1的方法，所不同的是，加入相同重量份的有机正电胶代替深部抑制剂A1，得到钻井液DZ2。

对比例3

根据实施例1的方法，所不同的是，加入相同重量份的聚胺代替深部抑制剂A1，得到钻井液DZ3。

测试例1

分别将钻井液Z1-Z4和DZ1-DZ3以及海水根据SY/T5613-2000《泥页岩理化性能实验方法》中规定的方法在120℃、3.5MPa下测试8h和16h的膨胀率，测试结果如表1所示。

表1

钻井液	8h膨胀率%	16h膨胀率%
			海水	18.48	25.55
Z1	4.25	3.98
			Z2	5.23	6.23
Z3	4.75	5.23
			Z4	5.24	5.98
DZ1	11.22	12.52
			DZ2	7.56	9.88
DZ3	6.85	8.58

测试例2

根据SY/T5621-1993中规定的测试方法，分别对钻井液Z1-Z4和DZ1-DZ3进行表观粘度、塑性粘度、动切力和常温中压滤失量进行测定，其结果见表2所示。

表2

通过以上实施例和测试例可以看出，本发明制备得到的深部抑制剂，在用于钻井液中，能够更好的抑制粘土矿物的膨胀，同时该抑制剂可以降低钻井液和粘土颗粒的摩擦阻力，塑性粘度降低，对钻井液具有良好的减阻作用，有利于快速钻井。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种钻井液组合物，该组合物含有膨润土、包被剂、降滤失剂、润滑剂以及深部抑制剂，其特征在于，该深部抑制剂为式（Ⅰ）所示的化合物中的一种或多种，

其中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为1-5的羟烷基、碳原子数为1-5的卤代烷基或碳原子数为1-5的烷氧基，且R₁、R₂和R₃中的至少一个为羟基；R₄为氢原子、羟基、取代或未取代的苯基、碳原子数为7-12的烷基苯、碳原子数为1-5的烷基、碳原子数为1-5的羟烷基、碳原子数为1-5的卤代烷基、碳原子数为1-5的烷氧基、-(CH₂)_n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1或3-8的整数，m为1-5的整数；k为1-5的整数。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，式（Ⅰ）中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为1-4的羟烷基、碳原子数为1-4的卤代烷基或碳原子数为1-4的烷氧基，且R₁、R₂和R₃中的至少一个为羟基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、-(CH₂)_n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1或3-5的整数，m为1-4的整数；k为2-4的整数。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中，式（Ⅰ）中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢原子、羟基、卤素原子、碳原子数为1-3的烷基、碳原子数为1-3的羟烷基、碳原子数为1-3的卤代烷基或碳原子数为1-3的烷氧基，且R₁、R₂和R₃中的至少一个为羟基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1、3或4，m为1、2或3；k为2或3。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中，式（Ⅰ）中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢原子、羟基、氟原子、氯原子、溴原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、羟甲基、羟乙基或羟丙基，且R₁、R₂和R₃中的至少一个为羟基；R₄为氢原子、苯基、苄基、甲基、乙基、-(CH₂)n-NH₂、-(CH₂CH₂-NH)_mH，其中n为1、3或4的整数，m为1、2或3的整数；k为3。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述深部抑制剂为二乙烯三胺基丙基三羟基硅烷、二乙烯三胺基丙基二羟基甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基羟基二甲氧基硅烷、3-苯胺基丙基三羟基硅烷、3-苯胺基丙基二羟基甲氧基硅烷、3-苯胺基丙基羟基二甲氧基硅烷、3-氨丙基三羟基硅烷、3-氨丙基二羟基乙氧基硅烷和3-氨丙基羟基二乙氧基硅烷中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，所述钻井液组合物含有1-20重量%的所述深部抑制剂，优选为2-15重量%，更优选为2.5-7重量%。

7.根据权利要求6所述的组合物，其中，以所述钻井液组合物的总重量为基准，所述膨润土的含量为25-60重量%，所述包被剂的含量为1-10重量%，所述降滤失剂的含量为20-55重量%，所述润滑剂的含量为5-25重量%；优选地，以所述钻井液组合物的总重量为基准，所述膨润土的含量为35-50重量%，所述包被剂的含量为1.5-5重量%，所述降滤失剂的含量为27-48重量%，所述润滑剂的含量为8-20重量%。

8.一种钻井液，其特征在于，将权利要求1-7中任意一项所述的钻井液组合物与水混合而得。

9.根据权利要求8所述的钻井液，其中，所述水的含量为75-96重量%，优选为85-94重量%，更优选为88-94重量%。

10.权利要8或9所述的钻井液在钻井中的应用。