CN104962257A - 一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法。本发明包括：先将水升温到80℃，在600～800rpm的转速下加入钠基膨润土混合均匀，将转速调节到3000～4000rpm，加入碳酸钠搅拌30～60min，再于9000～10000rpm的搅拌速度下搅拌30～40分钟，养护；在6000～8000rpm的搅拌速度下，顺次加入钻井液用有机硅稳定剂、有机硅稀释剂和有机硅腐钾搅拌30～60min；加入钻井液用包被剂和钻井液用降滤失剂；再加入钻井液用封堵剂、低荧光水基润滑剂RY-838和低荧光磺化沥青混合均匀；调节pH值；调节密度。本发明具有防塌能力强、稳定性周期增长、应用范围宽等优点。

Description

一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法
技术领域
本发明涉及一种防塌钻井液，具体涉及的是一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法。
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、稳定性周期增长、抗温能力强、固相容量大且应用范围宽的减摩型硅基防塌钻井液的制备方法。
为解决上述缺点，本发明的技术方案如下：
一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法，包括以下步骤：
1）先将水升温到80℃，然后在温水中加入钠基膨润土混合，在600～800rpm的搅拌速度下搅拌均匀，然后将转速调节到3000～4000rpm，加入碳酸钠，搅拌30～60分钟后，再于9000～10000rpm的搅拌速度下搅拌30～40分钟，置于常温下养护至少24小时； 
2）在6000～8000rpm的搅拌速度下，顺次加入钻井液用有机硅稳定剂、有机硅稀释剂和有机硅腐钾，混合搅拌30～60分钟；
3）调节搅拌速度到4000～6000rpm，先加入钻井液用包被剂和钻井液用降滤失剂混合均匀；然后再加入钻井液用封堵剂、低荧光水基润滑剂RY-838和低荧光磺化沥青，混合均匀；
4）使用烧碱调节pH值至8～9；
5）加入加重剂，搅拌均匀，使制得的钻井液密度为1.30～1.45g/cm3；
其中，钠基膨润土，2～4份；碳酸钠，0.1～0.2份；钻井液用有机硅稳定剂，2～4份；有机硅稀释剂，2～4份；有机硅腐钾，3～5份；钻井液用包被剂，0.2～0.8份； 钻井液用降滤失剂，0.5～3份； 钻井液用封堵剂，1～2份； 低荧光水基润滑剂RY-838，4～6份；低荧光磺化沥青，2～3份；水，100份。
作为其中一种优选地设置方式，本发明包括以下重量份的各成分：
钠基膨润土，3份；碳酸钠，0.2份；钻井液用有机硅稳定剂，4份；有机硅稀释剂，4份；有机硅腐钾，3份；钻井液用包被剂，0.5份；钻井液用降滤失剂，2份；钻井液用封堵剂，1.5份；低荧光水基润滑剂RY-838，6份；低荧光磺化沥青，3份；水，100份；通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.40g/cm3。
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；碳酸钠，0.1份；钻井液用有机硅稳定剂，2份；有机硅稀释剂，3份；有机硅腐钾，5份；钻井液用包被剂，0.8份；钻井液用降滤失剂，1.5份；钻井液用封堵剂，2份；低荧光水基润滑剂RY-838，5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1.32g/cm3。
进一步，所述钻井液的密度为1.38g/cm3。
作为最优地选择，所述钻井液用包被剂为复合金属离子聚合物PMHA-II，所述钻井液用降滤失剂为Na-HPAN，钻井液用封堵剂为LXJ-1，钻井液用有机硅稳定剂为HFT-401。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1、本发明的钻井液防塌能力强，特别是一些易塌区块的防塌效果十分显著；
2、本发明的钻井液，其使泥浆稳定性周期增长,且其介于聚合物泥浆和分散性泥浆之间,具有二者各自特有的优点,易于维护,有利于防止井下事故复杂的发生；
3、本发明中抗温能力强，固相容量大，在高温深井、大斜度井、水平井、高密度勘探开发井等条件下尤其能够表现其优越性；
4、本发明通过上述组分之间的配合作用，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
一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法，包括以下步骤：
1）先将水升温到80℃，然后在温水中加入钠基膨润土混合，在600～800rpm的搅拌速度下搅拌均匀，然后将转速调节到3000～4000rpm，加入碳酸钠，搅拌30～60分钟后，再于9000～10000rpm的搅拌速度下搅拌30～40分钟，置于常温下养护至少24小时； 
2）在6000～8000rpm的搅拌速度下，顺次加入钻井液用有机硅稳定剂、有机硅稀释剂和有机硅腐钾，混合搅拌30～60分钟；
3）调节搅拌速度到4000～6000rpm，先加入钻井液用包被剂和钻井液用降滤失剂混合均匀；然后再加入钻井液用封堵剂、低荧光水基润滑剂RY-838和低荧光磺化沥青，混合均匀；
4）使用烧碱调节pH值至8～9；
5）加入加重剂，搅拌均匀，使制得的钻井液密度为1.30～1.45g/cm3。
其中，上述步骤中各组分的重量份如下： 
钠基膨润土，2～4份；碳酸钠，0.1～0.2份；钻井液用有机硅稳定剂，2～4份；有机硅稀释剂，2～4份；有机硅腐钾，3～5份；钻井液用包被剂，0.2～0.8份； 钻井液用降滤失剂，0.5～3份； 钻井液用封堵剂，1～2份； 低荧光水基润滑剂RY-838，4～6份；低荧光磺化沥青，2～3份；水，100份；通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.30～1.45g/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；碳酸钠，0.2份；钻井液用有机硅稳定剂，4份；有机硅稀释剂，4份；有机硅腐钾，3份；钻井液用包被剂，0.5份；钻井液用降滤失剂，2份；钻井液用封堵剂，1.5份；低荧光水基润滑剂RY-838，6份；低荧光磺化沥青，3份；水，100份；通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.40g/cm3。
其中，所述钻井液用包被剂优选为复合金属离子聚合物PMHA-II，所述钻井液用降滤失剂优选为Na-HPAN，钻井液用封堵剂优选为LXJ-1，钻井液用有机硅稳定剂优选为HFT-401。
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；碳酸钠，0.1份；钻井液用有机硅稳定剂，2份；有机硅稀释剂，3份；有机硅腐钾，5份；钻井液用包被剂，0.8份；钻井液用降滤失剂，1.5份；钻井液用封堵剂，2份；低荧光水基润滑剂RY-838，5份；低荧光磺化沥青，2份；通过水和加重剂调配，使钻井液的密度达到1.32g/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1.38g/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 (6)

1.一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）先将水升温到80℃，然后在温水中加入钠基膨润土混合，在600～800rpm的搅拌速度下搅拌均匀，然后将转速调节到3000～4000rpm，加入碳酸钠，搅拌30～60分钟后，再于9000～10000rpm的搅拌速度下搅拌30～40分钟，置于常温下养护至少24小时；
2）在6000～8000rpm的搅拌速度下，顺次加入钻井液用有机硅稳定剂、有机硅稀释剂和有机硅腐钾，混合搅拌30～60分钟；
3）调节搅拌速度到4000～6000rpm，先加入钻井液用包被剂和钻井液用降滤失剂混合均匀；然后再加入钻井液用封堵剂、低荧光水基润滑剂RY-838和低荧光磺化沥青，混合均匀；
4）使用烧碱调节pH值至8～9； 
5）加入加重剂，搅拌均匀，使制得的钻井液密度为1.30～1.45g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法，其特征在于，所述钠基膨润土，2～4份；碳酸钠，0.1～0.2份；钻井液用有机硅稳定剂，2～4份；有机硅稀释剂，2～4份；有机硅腐钾，3～5份；钻井液用包被剂，0.2～0.8份； 钻井液用降滤失剂，0.5～3份； 钻井液用封堵剂，1～2份； 低荧光水基润滑剂RY-838，4～6份；低荧光磺化沥青，2～3份；水，100份。
3.根据权利要求2所述的一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法，其特征在于，所述钠基膨润土，3份；碳酸钠，0.2份；钻井液用有机硅稳定剂，4份；有机硅稀释剂，4份；有机硅腐钾，3份；钻井液用包被剂，0.5份；钻井液用降滤失剂，2份；钻井液用封堵剂，1.5份；低荧光水基润滑剂RY-838，6份；低荧光磺化沥青，3份；水，100份；通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.40g/cm3。
4.根据权利要求2所述的一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法，其特征在于，所述钠基膨润土，4份；碳酸钠，0.1份；钻井液用有机硅稳定剂，2份；有机硅稀释剂，3份；有机硅腐钾，5份；钻井液用包被剂，0.8份；钻井液用降滤失剂，1.5份；钻井液用封堵剂，2份；低荧光水基润滑剂RY-838，5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1.32g/cm3。
5.根据权利要求2所述的一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法，其特征在于：所述钻井液的密度为1.38g/cm3。
6.根据权利要求1所述的一种减摩型硅基防塌钻井液的制备方法，其特征在于：所述钻井液用包被剂为复合金属离子聚合物PMHA-II，所述钻井液用降滤失剂为Na-HPAN，钻井液用封堵剂为LXJ-1，钻井液用有机硅稳定剂为HFT-401。
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