CN110373166B - 环保钻井液及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油天然气开采用钻井液领域，具体涉及环保钻井液及其制备方法和应用。所述钻井液包含100重量份的水、0.5‑20重量份的膨润土、1‑3重量份的有机胺盐、1‑3重量份的降滤失剂，1‑3重量份的封堵剂，1‑3重量份的降粘剂以及加重剂，所述有机胺盐具有式(I)所示结构：
Figure DDA0002140554390000011
其中，R1为氢或C1‑C8的烷基；R2、R3、R4、R5相同或不同，各自独立地选自氢、C1‑C8的烷基；A‑为卤素离子或酸根离子，优选地A‑选自柠檬酸根、醋酸根、草酸根和酒石酸根中的至少一种。所述钻井液具有良好的膨润土容耐限，并且具有良好的流变性和流变稳定性。

Description

环保钻井液及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及石油天然气开采用钻井液领域，具体涉及环保钻井液及其制备方法和应用。
背景技术
目前使用的钻井主要分为水基钻井液和油基钻井液两大类。油基钻井液具有较强的抗高温能力，具有良好的润滑性，可以有效减少储层伤害，但其对严重影响后期固井质量，有毒不环保，成本高后期处理麻烦等不容忽视的缺点，目前我国实践主要以水基钻井液为主，相比油基钻井液，水基钻井液优点有：环保；钻速较快；温度对流变性影响较小；成本相对低；遇井漏容易处理等。
有机胺类水基钻井液具有良好的抑制性，可有效抑制黏土矿物水化分散，保证体系坂含在较低范围内，可有效提高机械钻速，提高井壁稳定性，但对于高膨润土含量的强造浆地层，强抑制作用的水基钻井液反而限制有机胺类钻井液的应用。实际使用过程中，水基钻井液中的有机胺会造成体系胶体稳定性破坏、体系增稠、滤失量增大，因此亟需一种具有延迟作用的钻井液，在保障钻井液抑制作用的同时，减弱瞬时作用，最大化抑制黏土后续水化分散。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术钻井液存在的在用于高膨润土含量的强造浆地层时钻井液的体系稳定性易被破坏、体系增稠、滤失量增大的问题。
本发明的目的之二是提供一种具有平衡的流变性、流变稳定性、滤失量性能的钻井液。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种环保钻井液，包含100重量份的水，0.5-20重量份的膨润土，1-3重量份的有机胺盐，1-3重量份的降滤失剂，1-3重量份的封堵剂，1-3重量份的降粘剂以及加重剂，所述有机胺盐具有式(I)所示结构：
Figure GDA0003026759090000021
其中，R1为氢或C1-C8的烷基；R2、R3、R4、R5相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C8的烷基；A-为卤素离子或酸根离子，优选地A-选自柠檬酸根、醋酸根、草酸根和酒石酸根中的至少一种。
本发明第二方面提供了制备本发明第一方面所述的环保钻井液的方法，包括：
(1)将水与膨润土进行第一混合，得到第一混合物；
(2)将第一混合物与降滤失剂、封堵剂进行第二混合，得到第二混合物；
(3)将第二混合物与有机胺盐进行第三混合，得到第三混合物；
(4)向第三混合物加入加重剂。
其中，在步骤(2)和/或步骤(3)中添加降粘剂。
本发明第三方面提供了本发明第一方面所述的环保钻井液以及本发明第一方面所述方法制备的钻井液在高膨润土地层钻井中的应用。
本发明通过使用具有特定结构的有机胺盐，并将该有机胺盐与降滤失剂、封堵剂、加重剂、降粘剂匹配组合形成本发明所述的钻井液，所述的钻井液具有良好的膨润土容耐限，膨润土含量可以达到160-180g/L，并且具有良好的流变性和流变稳定性。此外，本发明所述钻井液符合环保要求指标，对环境友好。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种环保钻井液，包含100重量份的水、0.5-20重量份的膨润土，1-3重量份的有机胺盐，1-3重量份的降滤失剂，1-3重量份的封堵剂，1-3重量份的降粘剂以及加重剂，所述有机胺盐具有式(I)所示结构：
Figure GDA0003026759090000041
其中，R1为氢或C1-C8的烷基；R2、R3、R4、R5相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C8的烷基；A-为卤素离子或酸根离子，优选地A-选自柠檬酸根、醋酸根、草酸根和酒石酸根中的至少一种。
优选地，R1为氢或C1-C4的烷基；R2、R3、R4、R5相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C4的烷基；A-为柠檬酸根和/或醋酸根。
为了进一步提高钻井液在高膨润土含量的强造浆地层中的流变稳定性并确保抑制性，优选地，所述有机胺盐为哌嗪的醋酸盐、N-乙基哌嗪的醋酸盐、N-甲基哌嗪的醋酸盐、2-甲基哌嗪的醋酸盐、哌嗪的柠檬酸盐、N-乙基哌嗪的柠檬酸盐、N-甲基哌嗪的柠檬酸盐和2-甲基哌嗪的柠檬酸盐中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，所述钻井液包含100重量份的水，6-10重量份的膨润土，1.2-2重量份的有机胺盐，1.2-2重量份的降滤失剂，1.5-2.5重量份的封堵剂，1.5-2.5重量份的降粘剂以及加重剂。更优选地，所述有机胺盐为哌嗪的柠檬酸盐、N-乙基哌嗪的醋酸盐和N-甲基哌嗪的醋酸盐中的至少一种。
根据本发明，为了进一步地减弱钻井液的瞬时作用同时保证钻井液的抑制性，优选地，所述降滤失剂选自聚阴离子纤维素、丙烯酸盐类共聚物和水解聚丙烯腈铵盐中的至少一种。优选地，聚阴离子纤维素满足GB 5005-2010要求，丙烯酸盐类共聚物满足SY/T5660-1995中PAC-142要求，水解聚丙烯腈铵盐满足Q/SY 17089-2016要求。
为了进一步地减弱钻井液的瞬时作用同时保证钻井液的抑制性，优选地，所述封堵剂选自天然沥青、磺化沥青、聚乙烯蜡和密胺树脂中的至少一种。优选地，天然沥青满足SY/T 5665-2018，聚乙烯蜡的重均分子量为3000-5000，软化点在103-110℃之间，密胺树脂(重均分子量为1500-2500)粒径范围在325-600目。
根据本发明，为了实现与有机胺盐、降滤失剂、封堵剂的良好匹配，进一步地减弱钻井液的瞬时作用同时保证钻井液的抑制性，优选地，所述降粘剂为通式(M)3SiOX表示的化合物，其中，M为C1-C8的烷基，X为Na或K；更优选地，M为C1-C4的烷基，X为Na或K。为了有利地拆散膨润土网间结构力，降低钻井液粘度，优选地，所述降粘剂为甲基硅醇钠和/或甲基硅醇钾。
在一种优选的实施方式中，为了有效控制钻井液体系流型及滤失量，所述有机胺盐、降滤失剂、封堵剂的重量含量比为1：(1-3)：(1-3)，优选为1：(1-1.5)：(1.5-2)。
在本发明所述钻井液中，加重剂的含量并不做特别限定，可以根据所需要调节的密度进行调整加重剂的用量，使得所得钻井液的密度为1.15-1.6g/cm3。为了实现与钻井液中各组分的匹配，所述加重剂优选为重晶石。
本发明第二方面提供了一种制备钻井液的方法，包括：
(1)将水与膨润土进行第一混合，得到第一混合物；
(2)将第一混合物与降滤失剂、封堵剂进行第二混合，得到第二混合物；
(3)将第二混合物与有机胺盐进行第三混合，得到第三混合物；
(4)向第三混合物加入加重剂。
其中，在步骤(2)和/或步骤(3)中添加降粘剂。
在本发明所述制备钻井液的方法中，各组分的用量为：相对于100重量份的水，膨润土的用量为0.5-20重量份，有机胺盐的用量为1-3重量份，降滤失剂的用量为1-3重量份，封堵剂的用量为1-3重量份，降粘剂的用量为1-3重量份以及加重剂。在本发明所述方法中，所述加重剂的用量可以根据钻井液所需的密度进行调整，在本发明中不做特别限定。所述加重剂的用量使得所得钻井液的密度为1.15-1.60g/cm3。
根据本发明所述方法，在步骤(1)中，所述第一混合的条件可以根据本领域现有技术来选择，只要能够实现分散的目的即可。
在步骤(2)中，所述第二混合的条件可以根据本领域现有技术来选择，只要能够实现混合的目的即可。
在步骤(3)中，所述第三混合的条件可以根据本领域现有技术来选择，只要能够实现混合的目的即可。
在步骤(4)中，向第三混合物加入加重剂以调节所得钻井液的密度，可以根据钻井液所需的密度调整加重剂的用量，例如最终所得钻井液的密度为1.15-1.60g/cm3。
本发明第三方面提供了本发明第一方面所述的钻井液以及本发明第二方面所述方法制备的钻井液在高膨润土地层钻井中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下为各实施例、对比例中所使用的原料：
密胺树脂：购自郑州润邦化工产品有限公司，密胺树脂粉；
水解聚丙烯腈铵盐：购自石家庄华信泥浆助剂有限公司公司，牌号为NH4-HPAM；
聚阴离子纤维素：购自重庆力宏精细化工有限公司公司，牌号为石油级低粘PAC；
聚乙烯蜡：购自青岛赛诺新材料有限公司，牌号为110D；
丙烯酸盐共聚物：购自山东德顺源石油科技有限公司，牌号为DSP-I；
磺化沥青：购自河南省新乡市第七化工有限公司，牌号为FH-I；
哌嗪的柠檬酸盐：购自济南恒佳化工技术开发有限公司；
N-乙基哌嗪的醋酸盐、N-甲基哌嗪的醋酸盐、2-乙基哌嗪的醋酸盐、2-甲基哌嗪的柠檬酸盐为参照“桂皮酸哌嗪盐的合成研究”(《广州化工》2017年07期)记载的方法在实验室内合成；
聚醚胺购自巴斯夫公司，牌号为D-230。
实施例1
(1)称取400mL水，在11000r/min的转速下，边搅拌边加入24g膨润土，搅拌30min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中加入降滤失剂(水解聚丙烯腈铵盐，4.8g)、封堵剂(蜜胺树脂，6g)、降粘剂(甲基硅醇钠，3g)，搅拌30min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物加入降粘剂(甲基硅醇钠，3g)、哌嗪的柠檬酸盐(4.8g)，搅拌20min；
(4)加入重晶石至钻井液的密度为1.30g/cm3，搅拌40min，制得有机胺环保钻井液A1。
最终制得的钻井液A1，包含：100重量份的水、6重量份的膨润土、1.2重量份的哌嗪的柠檬酸盐、1.2重量份的水解聚丙烯腈铵盐、1.5重量份的蜜胺树脂、0.75重量份的甲基硅醇钠和重晶石。
实施例2
(1)称取400mL水，在8000r/min的转速下，边搅拌边加入40g膨润土，搅拌20min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入降滤失剂(聚阴离子纤维素，8g)、封堵剂(聚乙烯蜡，10g)，搅拌30min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入降粘剂(甲基硅醇钠，10g)、8g N-乙基哌嗪的醋酸盐，搅拌15min；
(4)加入重晶石至钻井液的密度为1.40g/cm3，搅拌45min，制得有机胺环保钻井液A2。
最终制得的钻井液A2，包含：100重量份的水、10重量份的膨润土、2重量份的N-乙基哌嗪的醋酸盐、2重量份的聚阴离子纤维素、2.5重量份的聚乙烯蜡、2.5重量份的甲基硅醇钠和重晶石。
实施例3
(1)称取400mL水，在12000r/min的转速下，边搅拌边加入32g膨润土，搅拌20min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中加入降滤失剂(丙烯酸盐共聚物，6g)、封堵剂(复合沥青，8g)，搅拌30min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入降粘剂(甲基硅醇钾，8g)、N-甲基哌嗪的醋酸盐6g，搅拌10min；
(4)加入重晶石至钻井液的密度为1.25g/cm3，搅拌30min，制得所述有机胺环保钻井液。
最终制得的钻井液A3，包含：100重量份的水、8重量份的膨润土、1.5重量份的N-甲基哌嗪的醋酸盐、1.5重量份的丙烯酸盐共聚物、2重量份的复合沥青、2重量份的甲基硅醇钾和重晶石。
实施例4
(1)称取400mL水，在8000r/min的转速下，边搅拌边加入4g膨润土，搅拌20min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入降滤失剂(丙烯酸盐类共聚物，4g)、封堵剂(磺化沥青，4g)，搅拌30min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入降粘剂(甲基硅醇钠，4g)、4g的2-乙基哌嗪的醋酸盐，搅拌15min；
(4)加入重晶石至钻井液的密度为1.40g/cm3，搅拌45min，制得所述有机胺环保钻井液。
最终制得的钻井液A4，包含：100重量份的水、1重量份的膨润土、1重量份的2-乙基哌嗪的醋酸盐、1重量份的丙烯酸盐共聚物、1重量份的磺化沥青、1重量份的甲基硅醇钠和重晶石。
实施例5
(1)称取400mL水，在8000r/min的转速下，边搅拌边加入80g膨润土，搅拌20min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入降滤失剂(水解聚丙烯腈铵盐，12g)、封堵剂(聚乙烯蜡，12g)，搅拌30min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入降粘剂(甲基硅醇钠，12g)、12g2-甲基哌嗪的柠檬酸盐，搅拌15min；
(4)加入重晶石至钻井液的密度为1.40g/cm3，搅拌45min，制得所述有机胺环保钻井液。
最终制得的钻井液A5，包含：100重量份的水、20重量份的膨润土、3重量份的2-甲基哌嗪的柠檬酸盐、3重量份的丙烯酸盐共聚物、3重量份的复合沥青、3重量份的甲基硅醇钾和重晶石。
实施例6
参照实施例2所述方法制备钻井液，不同的是，封堵剂(聚乙烯蜡)的用量6g，其余与实施例2相同。
最终制得的钻井液A6，包含：100重量份的水、10重量份的膨润土、2重量份的N-乙基哌嗪的醋酸盐、2重量份的聚阴离子纤维素、1.5重量份的聚乙烯蜡、2.5重量份的甲基硅醇钠和重晶石。
对比例1
(1)称取400mL水，在11000r/min的转速下，边搅拌边加入所述的8g膨润土，搅拌30min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中加入降滤失剂(水解聚丙烯腈铵盐，4.8g)、封堵剂(蜜胺树脂，6g)、降粘剂(甲基硅醇钠，3g)，搅拌30min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物加入降粘剂(甲基硅醇钠，3g)、聚醚胺D230(4.8g)，搅拌20min；
(4)加入重晶石至1.30g/cm3，搅拌40min，制得所述钻井液D1。
最终制得的钻井液D1，包含：100重量份的水，2重量份的膨润土、1.2重量份的聚醚胺、1.2重量份的水解聚丙烯腈铵盐、1.5重量份的蜜胺树脂、0.75重量份的甲基硅醇钠和重晶石。
对比例2
(1)称取400mL水，在8000r/min的转速下，边搅拌边加入所述的32g
膨润土，搅拌20min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入降滤失剂(聚阴离子纤维素，2g)、封堵剂(聚乙烯蜡，2g)，搅拌30min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入降粘剂(甲基硅醇钠，10g)、8g N-乙基哌嗪的醋酸盐，搅拌15min；
(4)加入重晶石至钻井液密度为1.40g/cm3，搅拌45min，制得所述有机胺环保钻井液。
最终制得的钻井液D2，包含：相对于100重量份的水，8重量份的膨润土、2重量份的N-乙基哌嗪的醋酸盐、0.5重量份的聚阴离子纤维素、0.5重量份的聚乙烯蜡、2.5重量份的甲基硅醇钠和重晶石。
对比例3
参照实施例2所述方法制备钻井液，不同的是，N-乙基哌嗪的醋酸盐的用量为2g，其余与实施例2相同。
最终制得的钻井液D3，包含：100重量份的水、10重量份的膨润土、0.5重量份的N-乙基哌嗪的醋酸盐、2重量份的聚阴离子纤维素、2.5重量份的聚乙烯蜡、2.5重量份的甲基硅醇钠和重晶石。
对比例4
参照实施例2所述方法制备钻井液，不同的是，N-乙基哌嗪的醋酸盐的用量为20g，其余与实施例2相同。
最终制得的钻井液D4，包含：100重量份的水、10重量份的膨润土、5重量份的N-乙基哌嗪的醋酸盐、2重量份的聚阴离子纤维素、2.5重量份的聚乙烯蜡、2.5重量份的甲基硅醇钠和重晶石。
测试例
1、钻井液性能测试
将实施例1-6所述的钻井液A1-A6和对比例1-4所述的钻井液D1-D4进行以下性能测试，按照GB16783.1-2014标准所述的方法测试了高温下钻井液的AV(表观粘度)、YP(动切力)、FLAPI(中压滤失量)和FLHTHP(高温高压滤失量)，结果如表1所示。其中，滤液线性页岩膨胀降低率参考Q/SY 1062-2009中方法测定。
取一定量的实施例1-5所述的钻井液A1-A5和对比例1-4所述的钻井液D1-D4，向其中分别加入40g膨润土，混合均匀，静置24h之后观察体系的变化，结果如表1所示。
表1有机胺环保钻井液性能
Figure GDA0003026759090000121
Figure GDA0003026759090000131
注：表1中“-”表示对比例1加入聚醚胺后体系无流变性，未测量。
表1中“/”表示120℃下钻井液滚动16小时。
从表1数据看出，本发明所述钻井液具有良好的流动性且高温流动稳定性，并且在高膨润土含量的情况下仍然保持体系的稳定性，可有效解决高膨润土含量下的钻井液流变难题，而且有机胺具有良好的抑制性可有效抑制钻井过程中后续黏土矿物的水化分散。
2、环保性能
依照SY/T6787-2010方法测试钻井液滤液的环保指标，结果如表2所示。
表2
Figure GDA0003026759090000132
Figure GDA0003026759090000141
从表2数据看出，本发明所述钻井液滤液满足SY/T6787-2010的环保要求，具有良好的环境保护效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (28)

1.一种环保钻井液，包含100重量份的水、0.5-20重量份的膨润土、1-3重量份的有机胺盐、1-3重量份的降滤失剂，1-3重量份的封堵剂，1-3重量份的降粘剂以及加重剂，所述有机胺盐具有式(I)所示结构：
Figure FDA0003068630110000011
其中，R1为氢或C1-C4的烷基；R2、R3、R4、R5相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C4的烷基；A-为柠檬酸根和/或醋酸根。
2.根据权利要求1所述的钻井液，其中，所述有机胺盐为哌嗪的醋酸盐、N-乙基哌嗪的醋酸盐、N-甲基哌嗪的醋酸盐、2-甲基哌嗪的醋酸盐、哌嗪的柠檬酸盐、N-乙基哌嗪的柠檬酸盐、N-甲基哌嗪的柠檬酸盐和2-甲基哌嗪的柠檬酸盐中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的钻井液，其中，所述钻井液包含100重量份的水、6-10重量份的膨润土、1.2-2重量份的有机胺盐、1.2-2重量份的降滤失剂，1.5-2.5重量份的封堵剂，1.5-2.5重量份的降粘剂以及加重剂。
4.根据权利要求1或2所述的钻井液，其中，所述降滤失剂选自聚阴离子纤维素、丙烯酸盐类共聚物和水解聚丙烯腈铵盐中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的钻井液，其中，所述降滤失剂选自聚阴离子纤维素、丙烯酸盐类共聚物和水解聚丙烯腈铵盐中的至少一种。
6.根据权利要求1-2、5中任意一项所述的钻井液，其中，所述封堵剂选自天然沥青、磺化沥青、聚乙烯蜡和密胺树脂中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的钻井液，其中，所述封堵剂选自天然沥青、磺化沥青、聚乙烯蜡和密胺树脂中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的钻井液，其中，所述封堵剂选自天然沥青、磺化沥青、聚乙烯蜡和密胺树脂中的至少一种。
9.根据权利要求1-2、5、7-8中任意一项所述的钻井液，其中，所述降粘剂为通式(M)3SiOX表示的化合物，其中，M为C1-C8的烷基，X为Na或K。
10.根据权利要求9所述的钻井液，其中，所述降粘剂为甲基硅醇钠和/或甲基硅醇钾。
11.根据权利要求3所述的钻井液，其中，所述降粘剂为通式(M)3SiOX表示的化合物，其中，M为C1-C8的烷基，X为Na或K。
12.根据权利要求11所述的钻井液，其中，所述降粘剂为甲基硅醇钠和/或甲基硅醇钾。
13.根据权利要求4所述的钻井液，其中，所述降粘剂为通式(M)3SiOX表示的化合物，其中，M为C1-C8的烷基，X为Na或K。
14.根据权利要求13所述的钻井液，其中，所述降粘剂为甲基硅醇钠和/或甲基硅醇钾。
15.根据权利要求6所述的钻井液，其中，所述降粘剂为通式(M)3SiOX表示的化合物，其中，M为C1-C8的烷基，X为Na或K。
16.根据权利要求15所述的钻井液，其中，所述降粘剂为甲基硅醇钠和/或甲基硅醇钾。
17.根据权利要求1-2、5、7-8、10-16中任意一项所述的钻井液，其中，所述有机胺盐、降滤失剂、封堵剂的重量含量比为1：(1-3)：(1-3)。
18.根据权利要求3所述的钻井液，其中，所述有机胺盐、降滤失剂、封堵剂的重量含量比为1：(1-3)：(1-3)。
19.根据权利要求4所述的钻井液，其中，所述有机胺盐、降滤失剂、封堵剂的重量含量比为1：(1-3)：(1-3)。
20.根据权利要求6所述的钻井液，其中，所述有机胺盐、降滤失剂、封堵剂的重量含量比为1：(1-3)：(1-3)。
21.根据权利要求9所述的钻井液，其中，所述有机胺盐、降滤失剂、封堵剂的重量含量比为1：(1-3)：(1-3)。
22.根据权利要求1-2、5、7-8、10-16中任意一项所述的钻井液，其中，所述加重剂的用量使得所得钻井液的密度为1.15-1.60g/cm3。
23.根据权利要求3所述的钻井液，其中，所述加重剂的用量使得所得钻井液的密度为1.15-1.60g/cm3。
24.根据权利要求4所述的钻井液，其中，所述加重剂的用量使得所得钻井液的密度为1.15-1.60g/cm3。
25.根据权利要求6所述的钻井液，其中，所述加重剂的用量使得所得钻井液的密度为1.15-1.60g/cm3。
26.根据权利要求9所述的钻井液，其中，所述加重剂的用量使得所得钻井液的密度为1.15-1.60g/cm3。
27.一种制备权利要求1-26中任意一项所述的钻井液的方法，包括：
(1)将水与膨润土进行第一混合，得到第一混合物；
(2)将第一混合物与降滤失剂、封堵剂进行第二混合，得到第二混合物；
(3)将第二混合物与有机胺盐进行第三混合，得到第三混合物；
(4)向第三混合物加入加重剂；
其中，在步骤(2)和/或步骤(3)中添加降粘剂。
28.权利要求1-26中任意一项所述的钻井液以及权利要求27所述的方法制备的钻井液在高膨润土地层钻井中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110846002B (zh) * 2019-11-13 2022-04-08 中国海洋石油集团有限公司 一种水基钻井液及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102387854A (zh) * 2009-06-25 2012-03-21 科莱恩金融(Bvi)有限公司 油包水乳液及其制备方法
CN104937068A (zh) * 2013-02-07 2015-09-23 陶氏环球技术有限责任公司 适用作用于钻探工业的粘土和页岩抑制剂的聚氨基聚酰胺-表氯醇树脂
CN105247007A (zh) * 2013-03-15 2016-01-13 克利尔沃尔特国际有限责任公司 对环境友好的胺的季盐及其作为临时和/或持久性粘土稳定剂的用途及其制备和使用方法
CN107709511A (zh) * 2015-04-03 2018-02-16 高性能聚乙烯有限责任公司 稳定含粘土土壤的组合物和方法
CN109642146A (zh) * 2016-05-18 2019-04-16 英格维蒂南卡罗来纳有限责任公司 用于钻井、压裂和其他程序的粘土抑制剂
CN111621267A (zh) * 2020-04-13 2020-09-04 西南石油大学 一种环保型超支化聚胍基酸页岩插层抑制剂

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102387854A (zh) * 2009-06-25 2012-03-21 科莱恩金融(Bvi)有限公司 油包水乳液及其制备方法
CN104937068A (zh) * 2013-02-07 2015-09-23 陶氏环球技术有限责任公司 适用作用于钻探工业的粘土和页岩抑制剂的聚氨基聚酰胺-表氯醇树脂
CN105247007A (zh) * 2013-03-15 2016-01-13 克利尔沃尔特国际有限责任公司 对环境友好的胺的季盐及其作为临时和/或持久性粘土稳定剂的用途及其制备和使用方法
CN107709511A (zh) * 2015-04-03 2018-02-16 高性能聚乙烯有限责任公司 稳定含粘土土壤的组合物和方法
CN109642146A (zh) * 2016-05-18 2019-04-16 英格维蒂南卡罗来纳有限责任公司 用于钻井、压裂和其他程序的粘土抑制剂
CN111621267A (zh) * 2020-04-13 2020-09-04 西南石油大学 一种环保型超支化聚胍基酸页岩插层抑制剂

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Efficient inhibition of montmorillonite swelling through controlling flexibly structure of piperazine-based polyether Gemini quaternary ammonium salts;Zhou lihua;《Chemical Engineering Journal》;20200301;第383卷;第1-7页 *
Preparation and application of a novel polyammonium as potent shale hydration inhibitor;Zhifei Song等;《Journal of Macromolecular Science, Part A》;20200503;第57卷(第5期);第1-48页 *
多胺类黏土膨胀抑制剂及其在油田工作液中的作用研究;李丽丽;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20170415(第4期);第B019-22页 *
支链化聚铵盐及其在压裂和酸化作业中的应用;段文广;《云南化工》;20170831;第44卷(第8期);第69-74页 *

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