CN104962254A - 一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液,主要解决了现有技术中水基钻井液防塌能力弱、应用范围窄的问题。本发明包括以下重量份的各成分:钠基膨润土,3~4份;甲酸钠,2~3份;提粘剂,2~3份;钻井液用抑制剂,2~4份;钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,2~4份;钻井液用降滤失剂,0.5~3份;钻井液用包被剂,0.2~0.8份;钻井液用封堵剂,1~2份;钻井液用水基润滑剂NSR-1,1~2份;低荧光磺化沥青,1~2份;水,100份;通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.15~1.25g/cm3。本发明具有防塌能力强、成本相对较低且应用范围宽等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种甲酸盐钻孔冲洗液,具体涉及的是一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液。
背景技术
钻井液是钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液,又称钻孔冲洗液。其主要功能包括净化井眼、稳定井壁、冷却钻头、平衡地层压力、润滑钻柱和钻头。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。按照API标准,钻井液分为油基钻井液、水基钻井液、气基钻井液和合成基钻井液四大类型。
油基钻井液:以油为连续相的钻井循环流体。包括柴油基钻井液、轻质原油基钻井液、白油基钻井液等。
水基钻井液:以水为连续相的钻井循环流体。按不同分类方式分为淡水钻井液和盐水钻井液,粗分散钻井液和细分散钻井液,低固相钻井液和高密度钻井液等。
气基钻井液:以气体为连续相的钻井循环流体。常用的气基钻井液包括空气、氮气、天然气、二氧化碳气等。
合成基钻井液:以人工合成或改性有机合成材料为连续相的钻井循环流体,主要包括酯基、聚а烯烃、醚基、线性石蜡等。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中水基钻井液防塌能力弱、应用范围窄的问题,提供一种防塌能力强、成本相对较低且应用范围宽的低成本甲酸盐钻孔冲洗液。
为解决上述缺点,本发明的技术方案如下:
一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液,包括以下重量份的各成分:
钠基膨润土,3~4份;甲酸钠,2~3份;提粘剂,2~3份;钻井液用抑制剂,2~4份;钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,2~4份;钻井液用降滤失剂,0.5~3份;钻井液用包被剂, 0.2~0.8份;钻井液用封堵剂,1~2份;钻井液用水基润滑剂NSR-1,1~2份;低荧光磺化沥青,1~2份;水,100份;通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.15~1.25g/cm3。
甲酸盐克服了无机盐的不足,其溶解度大,甲酸钠的盐水密度为1.35g/cm3,甲酸钾的盐水密度高达1.60g/cm3左右;甲酸根HCOO-与地层水配伍性良好,与Ca2+、Mg2+等高价离子的生成物可溶;甲酸盐对钻具和套管的腐蚀性小,K+ 含量达10000ppm的甲酸盐钻井液对管材的腐蚀速度为3.6mm/a,而相同钾离子浓度的氯化钾钻井液腐蚀速度为13mm/a,甲酸盐毒性低,甲酸根可生物降解,对环境污染小。甲酸盐钻井液对地层伤害小,保护油气层效果好;钻井液性能稳定,易于维护;抑制防塌能力强,有利于井壁稳定;抗盐、钙污染能力强。
作为一种优选的设置方式,本发明包括以下重量份的各成分:
钠基膨润土,3份;甲酸钠,3份;提粘剂,2份;钻井液用抑制剂,3份;钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,3份;钻井液用降滤失剂,1份;钻井液用包被剂, 0.6份;钻井液用封堵剂,1份;钻井液用水基润滑剂NSR-1,2份;低荧光磺化沥青,2份;水,100份;通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.17g/cm3。
作为另一种优选的设置方式,本发明包括以下重量份的各成分:
钠基膨润土,4份;甲酸钠,2份;提粘剂,3份;钻井液用抑制剂,4份;钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,2份;钻井液用降滤失剂,2份;钻井液用包被剂, 0.6份;钻井液用封堵剂,1份;钻井液用水基润滑剂NSR-1,1份;低荧光磺化沥青,2份;水,100份;通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.23g/cm3。
作为最优地设置方式,所述钻井液的密度为1.20g/cm3。
作为最优地选择,所述提粘剂为钻井液用增粘剂80A-51,钻井液用抑制剂为钻井液用润滑抑制剂PF-JLX ,所述钻井液用降滤失剂为Na-HPAN,钻井液用包被剂为复合金属离子聚合物PMHA-II,钻井液用封堵剂为LXJ-1,低荧光磺化沥青为DFT-I。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
1、本发明的甲酸盐克服了无机盐的不足,其溶解度大,甲酸钠的盐水密度为1.35g/cm3,甲酸钾的盐水密度高达1.60g/cm3左右;甲酸根HCOO-与地层水配伍性良好,与Ca2+、Mg2+等高价离子的生成物可溶;
2、本发明的制作成本相对原有甲酸盐钻井液而言,其原料用量更低,生产过程更加简单,因而生产成本大大降低;
3、本发明的甲酸盐对钻具和套管的腐蚀性小,K+ 含量达10000ppm的甲酸盐钻井液对管材的腐蚀速度为3.6mm/a,而相同钾离子浓度的氯化钾钻井液腐蚀速度为13mm/a,甲酸盐毒性低,甲酸根可生物降解,对环境污染小;甲酸盐钻井液对地层伤害小,保护油气层效果好;钻井液性能稳定,易于维护;抑制防塌能力强,有利于井壁稳定;抗盐、钙污染能力强;
4、本发明通过组分之间的配合作用,其不仅仅具有抗温能力强,固相容量大,能应用在高温深井、大斜度井、水平井、高密度勘探开发井等条件下;而且其抗盐、钙污染能力增强,因而也适合于岩盐地层、膏盐地层、海上等地层和地区的施工。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液,包括以下重量份的各成分:
钠基膨润土,3~4份;甲酸钠,2~3份;提粘剂,2~3份;钻井液用抑制剂,2~4份;钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,2~4份;钻井液用降滤失剂,0.5~3份;钻井液用包被剂, 0.2~0.8份;钻井液用封堵剂,1~2份;钻井液用水基润滑剂NSR-1,1~2份;低荧光磺化沥青,1~2份;水,100份;通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.15~1.25g/cm3。
本实施例中上述各成分的具体重量份如下:
钠基膨润土,3份;甲酸钠,3份;提粘剂,2份;钻井液用抑制剂,3份;钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,3份;钻井液用降滤失剂,1份;钻井液用包被剂, 0.6份;钻井液用封堵剂,1份;钻井液用水基润滑剂NSR-1,2份;低荧光磺化沥青,2份;水,100份;通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.17g/cm3。
其中,所述提粘剂为钻井液用增粘剂80A-51,钻井液用抑制剂为钻井液用润滑抑制剂PF-JLX ,所述钻井液用降滤失剂为Na-HPAN,钻井液用包被剂为复合金属离子聚合物PMHA-II,钻井液用封堵剂为LXJ-1,低荧光磺化沥青为DFT-I。
本实施例中该甲酸盐钻孔冲洗液的具体制备方法如下:
1)先将水升温到80℃以上,加入钠基膨润土,在600~800rpm的条件下搅拌均匀;然后在6000~8000rpm条件下搅拌30~40min后,置于常温下养护至少1d;
2)在4000~5000rpm的条件下顺次加入甲酸钠、钻井液用包被剂、钻井液用抑制剂混合搅拌30~60min;
3)再顺次加入钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II、钻井液用降滤失剂、钻井液用封堵剂、钻井液用水基润滑剂NSR-1、低荧光磺化沥青和提粘剂混合均匀;
4)最后用烧碱调节pH值至8~9,并加入加重剂将密度调节为1.15~1.25g/cm3。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅仅在于,各组成成分之间的重量份不同,具体设置如下:
作为另一种优选设置方式,本发明包括以下重量份的各成分:
钠基膨润土,4份;甲酸钠,2份;提粘剂,3份;钻井液用抑制剂,4份;钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,2份;钻井液用降滤失剂,2份;钻井液用包被剂, 0.6份;钻井液用封堵剂,1份;钻井液用水基润滑剂NSR-1,1份;低荧光磺化沥青,2份;水,100份;通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.23g/cm3。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于,所述钻井液的密度不同,本实施例中该钻井液的密度为1.20g/cm3。
上述实施例仅为本发明的优选实施例,并非对本发明保护范围的限制,但凡采用本发明的设计原理,以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化,均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液,其特征在于,包括以下重量份的各成分:
钠基膨润土,3~4份;
甲酸钠,2~3份;
提粘剂,2~3份;
钻井液用抑制剂,2~4份;
钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,2~4份;
钻井液用降滤失剂,0.5~3份;
钻井液用包被剂, 0.2~0.8份;
钻井液用封堵剂,1~2份;
钻井液用水基润滑剂NSR-1,1~2份;
低荧光磺化沥青,1~2份;
水,100份;
通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.15~1.25g/cm3。
2. 根据权利要求1所述的一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液,其特征在于,包括以下重量份的各成分:
钠基膨润土,3份;
甲酸钠,3份;
提粘剂,2份;
钻井液用抑制剂,3份;
钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,3份;
钻井液用降滤失剂,1份;
钻井液用包被剂, 0.6份;
钻井液用封堵剂,1份;
钻井液用水基润滑剂NSR-1,2份;
低荧光磺化沥青,2份;
水,100份;
通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.17g/cm3。
3. 根据权利要求1所述的一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液,其特征在于,包括以下重量份的各成分:
钠基膨润土,4份;
甲酸钠,2份;
提粘剂,3份;
钻井液用抑制剂,4份;
钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II,2份;
钻井液用降滤失剂,2份;
钻井液用包被剂, 0.6份;
钻井液用封堵剂,1份;
钻井液用水基润滑剂NSR-1,1份;
低荧光磺化沥青,2份;
水,100份;
通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.23g/cm3。
4. 根据权利要求1所述的一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液,其特征在于:所述钻井液的密度为1.20g/cm3。
5. 根据权利要求4所述的一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液,其特征在于:所述提粘剂为钻井液用增粘剂80A-51,钻井液用抑制剂为钻井液用润滑抑制剂PF-JLX ,所述钻井液用降滤失剂为Na-HPAN,钻井液用包被剂为复合金属离子聚合物PMHA-II,钻井液用封堵剂为LXJ-1,低荧光磺化沥青为DFT-I。
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