CN110846004A - 高温水基钻井液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温水基钻井液,按重量份计的103‑104份基浆、1‑1.5份降滤失剂Ⅰ、1.5‑2份降滤失剂Ⅱ、2‑2.5份降滤失剂Ⅲ、2份聚乙二醇、1‑1.5份胺基硅醇、3‑5份氯化钾、2‑2.5份润滑剂、0.6‑1份600‑800目的碳酸钙粉末、1.2‑1.5份400‑500目改性硅藻土,及添加量为使高温水基钻井液加重至1.4‑1.7g/cm3的重晶石。本发明还公开了一种高温水基钻井液的制备方法。本发明具有抗高温、降低钻井液渗透率、滤失量的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及水基钻井液制备领域。更具体地说,本发明涉及一种高温水基钻井液及其制备方法。
背景技术
旋转钻井是当今油田中最常用的钻井技术,钻进过程中,会堆积起钻屑,为了便于钻孔的继续,必须不断的将钻屑从孔底部的钻头附近除去。钻井液通过钻杆泵入下向的钻眼,并且通过钻头上的喷嘴泵出后携带钻屑通过地层和钻杆之间的环形空间从下向钻眼排到表面。按照流体介质的不同,钻井液可分为水基、油基、合成基、泡沫基、气基等。出于经济、环境等原因,水基钻井液作为优选。
水,作为水基钻井液的分散介质,在钻井液中以三种形态(化合结合态、吸附水、自由水)存在,在压力差的作用下,钻井液中的自由水向井壁岩石的裂缝或孔隙中渗透,称为钻井液的滤失作用。滤失过程中,钻井液中的颗粒会在井壁和地层中形成三个带:井壁上的外滤饼、入地层的颗粒形成的内滤饼和钻井液初损期间细颗粒侵入形成的初损侵入带。在滤失量增大的同时,滤饼增厚,井径缩小,给旋转的钻具造成大的扭矩,同时在起钻和下钻时引起的压力波动容易造成压差卡钻,所以滤失防护是钻井液性能的关键特征。目前,通过添加处理剂(例如纤维素类、XC和聚丙烯酰胺等常规聚合物)能够有效改善钻井液的降滤失效果,但是纤维素类、XC和聚丙烯酰胺等常规聚合物的抗温能力一般均小于150℃。但是,随着石油钻探向深发展,井底温度越来越高(>180℃),常规钻井液易发生高温降解、交联、去水化进而造成高温增稠、泥饼增厚、滤失量上升等情况。进一步,通过对处理剂进行改性,使其能够适应高温环境,例如对腐蚀酸类处理剂改性获得的以腐蚀酸为骨架的接枝共聚物,具有良好的抗盐抗污染能力,热稳定,但是由于该类物质含有水化作用的较强的羧钠基等水化基团,故而兼有较好的降粘作用,适度的降粘能够改善水基钻井液流动性,但是过度将粘则会导致含固体水基钻井液均匀性存在问题,如何在满足使用量、以满足钻井液在整个流动循环过程需求的同时,避免上述问题,即如何再保证钻井液整体性能基础上,降低钻井液渗透率、滤失量,形成薄而致密的泥饼是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种高温水基钻井液,其能够抗高温、降低钻井液渗透率、滤失量。
本发明还有一个目的是提供一种高温水基钻井液的制备方法,其能够制备高温水基钻井液,并实现降滤失剂Ⅱ、降滤失剂Ⅲ的有效包覆。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种高温水基钻井液,包括按重量份计的103-104份基浆、1-1.5份降滤失剂Ⅰ、1.5-2份降滤失剂Ⅱ、2-2.5份降滤失剂Ⅲ、2份聚乙二醇、1-1.5份胺基硅醇、3-5份氯化钾、2-2.5份润滑剂、0.6-1份600-800目的碳酸钙粉末、1.2-1.5份400-500目改性硅藻土,及添加量为使高温水基钻井液加重至1.4-1.7g/cm3的重晶石;
其中,降滤失剂Ⅰ为以腐蚀酸为骨架的接枝共聚物;
降滤失剂Ⅱ为以降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末为核、中软化点沥青为壳的组合物,其中,中软化点沥青的软化点为80-150℃,降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末、中软化点沥青的质量比为1:1:0.8;
降滤失剂Ⅲ为以降滤失剂Ⅰ为核、高软化点沥青为半包覆内壳、中软化点沥青为外壳的组合物,其中,高软化点沥青的软化点为160-260℃,降滤失剂Ⅰ、高软化点沥青、中软化点沥青的质量比为1:0.3:0.3。
优选的是,基浆包括质量比为100:2:0.1:0.2的水、钙质膨润土、碳酸钠、氢氧化钠。
优选的是,基浆还包括氯化钠,氯化钠与钙质膨润土的质量比为1:1。
一种高温水基钻井液的制备方法,包括以下步骤:
S1、制备降滤失剂Ⅱ:将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,搅拌混合均匀后加入降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S2、制备降滤失剂Ⅲ:将高软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,摊铺成高度为2-3μm的沥青层,向沥青层上均匀铺洒降滤失剂Ⅰ,冷却粉碎至600-800目,得半包覆降滤失剂Ⅰ;将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,加入半包覆降滤失剂Ⅰ,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S3、在基浆中依次加入降滤失剂Ⅰ、降滤失剂Ⅱ、降滤失剂Ⅲ、聚乙二醇、胺基硅醇、氯化钾、润滑剂、600-800目的碳酸钙粉末、400-500目改性硅藻土搅拌均匀,得胶液;
S4、在胶液中加入重晶石至高温水基钻井液加重至1.4-1.7g/cm3,搅拌混合均匀,得高温水基钻井液;
其中,搅拌速率为10000-12000r/min。
优选的是,基浆的制备方法具体为:按重量份计,在水中加入氢氧化钠搅拌20min,静置2h,然后加入钙质膨润土、碳酸钠搅拌20min,静置24h,得基浆。
优选的是,制备基浆过程中静置24h后还包括加入2-3份氯化钠,搅拌20min,静置24h,得基浆。
本发明至少包括以下有益效果:
通过基浆,降滤失剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,配合聚乙二醇、胺基硅醇、氯化钾、润滑剂、600-800目的碳酸钙粉末、1000-2000目的碳酸钙粉末及重晶石共同作用制备高性能水基钻井液,其中:
降滤失剂Ⅰ为以腐蚀酸为骨架的接枝共聚物,具体可通过腐殖酸深度氧化后与烯类单体等共聚生成,烯类单体为丙烯酸、丙烯酸酰胺中的一种,降滤失剂Ⅰ具体可为HFL-H,其为黑色粉末,具有良好的抗盐抗污染能力,热稳定好,抗温效果达180℃以上;
降滤失剂Ⅱ为以降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末为核、中软化点沥青为壳的组合物,通过中软化沥青包裹,能够有效降低降滤失剂Ⅰ在制备混合搅拌阶段、以及初始导入阶段对钻井液的将粘效果,以使钻井液保证适当的粘度,随着钻井液的导入井内温度升高,由于中软化点沥青的软化点为80-150℃,当进入井温为80-150℃的阶层时,中软化点沥青逐渐破壳,降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末被逐渐释放,释放的降滤失剂Ⅰ进一步作用于钻井液,改善由于温度升高导致的钻井液性能变化,同时1000-2000目的碳酸钙粉末配合400-500目改性硅藻土、600-800目的碳酸钙粉末进行封堵,在封堵过程中,由于1000-2000目的碳酸钙粉末相较于400-500目改性硅藻土、600-800目的碳酸钙粉末属于后释放产物,有效避免粒径较小的1000-2000目的碳酸钙粉末过多的参与初损侵入带的形成,减弱初损侵入带形成可能性,利用400-500目改性硅藻土、600-800目的碳酸钙粉进行先填充,然后利用1000-2000目的碳酸钙粉末配合填充,以循序渐进,使孔越堵越小,增加滤饼致密性;
降滤失剂Ⅲ为以降滤失剂Ⅰ为核、高软化点沥青为半包覆内壳、中软化点沥青为外壳,在制备过程中,其形成以降滤失剂Ⅰ为核、高软化点沥青为半包覆内壳、中软化点沥青为外壳的、及未包覆核材料的高软化点沥青颗粒,当进入井温为80-150℃的阶层时,中软化点沥青逐渐破壳,漏出其内高软化沥青半包覆的降滤失剂Ⅰ,服务于降滤失剂Ⅱ改善由于温度升高导致的钻井液性能变化,同时进入井温大于150℃,高软化沥青配合其内半包裹的降滤失剂Ⅰ、及高软化点沥青颗粒共同促进高温层泥饼形成;以提高钻井液在整个循环过程中的降滤失效果;
在基浆制备过程中,先利用氢氧化钠预处理配浆水,调节基浆PH值,清除Mg2+离子,进一步利用碳酸钠配合钙质膨润土配置基浆,清除Ca2+离子使钙质膨润土变成钠质膨润土,改善膨润土水化分散性能;
聚乙二醇能够抑制泥页岩水化分散,防止井壁坍塌;
胺基硅醇中聚胺的强抑制和硅醇的成膜特性,能够有效提高钻井液的抑制性,保持钻井液的抗污染能力;
氯化钾配合聚乙二醇抑制泥页岩分散,同时,K+可离子镶嵌在粘土矿物的硅氧四面体中间,进入晶层之间并进入相邻氧层的洞穴中,起到稳定井壁的作用;
润滑剂主要用于改善泥浆、泥饼的润滑性,防止粘附卡钻,具体可为PF-LUBE。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
<实施例1a>
高温水基钻井液,包括:按重量份计的103份基浆、1份降滤失剂Ⅰ、1.5份降滤失剂Ⅱ、2份降滤失剂Ⅲ、2份聚乙二醇、1份胺基硅醇、3份氯化钾、2份润滑剂、0.6份600-800目的碳酸钙粉末、1.2份400-500目改性硅藻土,及添加量为使高温水基钻井液加重至1.4g/cm3的重晶石;
其中,基浆包括质量比为100:2:0.15:0.2的水、钙质膨润土、碳酸钠、氢氧化钠;
降滤失剂Ⅰ为以腐蚀酸为骨架的接枝共聚物;
降滤失剂Ⅱ为以降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末为核、中软化点沥青为壳的组合物,其中,中软化点沥青的软化点为80-150℃,降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末、中软化点沥青的质量比为1:1:0.8;
降滤失剂Ⅲ为以降滤失剂Ⅰ为核、高软化点沥青为半包覆内壳、中软化点沥青为外壳的组合物,其中,高软化点沥青的软化点为180-220℃,降滤失剂Ⅰ、高软化点沥青、中软化点沥青的质量比为1:0.3:0.3。
<实施例1b>
高温水基钻井液的制备方法,按照<实施例1-a>用量,包括以下步骤:
S1、制备降滤失剂Ⅱ:将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,搅拌混合均匀后加入降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S2、制备降滤失剂Ⅲ:将高软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,摊铺成高度(厚度)为2-3μm的沥青层,向沥青层上均匀铺洒降滤失剂Ⅰ,冷却粉碎至600-800目,得半包覆降滤失剂Ⅰ;将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,加入半包覆降滤失剂Ⅰ,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S3、按重量份计,在水中加入氢氧化钠搅拌20min,静置2h,然后加入钙质膨润土、碳酸钠搅拌20min,静置24h,得基浆;
在基浆中依次加入降滤失剂Ⅰ、降滤失剂Ⅱ、降滤失剂Ⅲ、聚乙二醇、胺基硅醇、氯化钾、润滑剂、600-800目的碳酸钙粉末、400-500目改性硅藻土搅拌均匀,得胶液;
S4、在胶液中加入重晶石至高温水基钻井液加重至1.4g/cm3,搅拌混合均匀,得高温水基钻井液;
其中,上述涉及到搅拌的搅拌速率为10000-12000r/min范围内。
<实施例2a>
高温水基钻井液,包括:按重量份计的104份基浆、1.5份降滤失剂Ⅰ、2份降滤失剂Ⅱ、2.5份降滤失剂Ⅲ、2份聚乙二醇、1.5份胺基硅醇、5份氯化钾、2.5份润滑剂、1份600-800目的碳酸钙粉末、1.5份400-500目改性硅藻土,及添加量为使高温水基钻井液加重至1.4g/cm3的重晶石;
其中,基浆包括质量比为100:2:0.15:0.2的水、钙质膨润土、碳酸钠、氢氧化钠;
降滤失剂Ⅰ为以腐蚀酸为骨架的接枝共聚物;
降滤失剂Ⅱ为以降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末为核、中软化点沥青为壳的组合物,其中,中软化点沥青的软化点为80-150℃,降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末、中软化点沥青的质量比为1:1:0.8;
降滤失剂Ⅲ为以降滤失剂Ⅰ为核、高软化点沥青为半包覆内壳、中软化点沥青为外壳的组合物,其中,高软化点沥青的软化点为180-220℃,降滤失剂Ⅰ、高软化点沥青、中软化点沥青的质量比为1:0.3:0.3。
<实施例2b>
高温水基钻井液的制备方法,按照<实施例2-a>用量,包括以下步骤:
S1、制备降滤失剂Ⅱ:将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,搅拌混合均匀后加入降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S2、制备降滤失剂Ⅲ:将高软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,摊铺成高度为2-3μm的沥青层,向沥青层上均匀铺洒降滤失剂Ⅰ,冷却粉碎至600-800目,得半包覆降滤失剂Ⅰ;将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,加入半包覆降滤失剂Ⅰ,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S3、按重量份计,在水中加入氢氧化钠搅拌20min,静置2h,然后加入钙质膨润土、碳酸钠搅拌20min,静置24h,得基浆;
在基浆中依次加入降滤失剂Ⅰ、降滤失剂Ⅱ、降滤失剂Ⅲ、聚乙二醇、胺基硅醇、氯化钾、润滑剂、600-800目的碳酸钙粉末、400-500目改性硅藻土搅拌均匀,得胶液;
S4、在胶液中加入重晶石至高温水基钻井液加重至1.4g/cm3,搅拌混合均匀,得高温水基钻井液;
其中,上述涉及到搅拌的搅拌速率为10000-12000r/min范围内。
<实施例3a>
高温水基钻井液,包括:按重量份计的103份基浆、1份降滤失剂Ⅰ、1.5份降滤失剂Ⅱ、2份降滤失剂Ⅲ、2份聚乙二醇、1份胺基硅醇、3份氯化钾、2份润滑剂、0.6份600-800目的碳酸钙粉末、1.2份400-500目改性硅藻土,及添加量为使高温水基钻井液加重至1.4g/cm3的重晶石;
其中,基浆包括质量比为100:2:2:0.1:0.2的水、钙质膨润土、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠;
降滤失剂Ⅰ为以腐蚀酸为骨架的接枝共聚物;
降滤失剂Ⅱ为以降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末为核、中软化点沥青为壳的组合物,其中,中软化点沥青的软化点为80-150℃,降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末、中软化点沥青的质量比为1:1:0.8;
降滤失剂Ⅲ为以降滤失剂Ⅰ为核、高软化点沥青为半包覆内壳、中软化点沥青为外壳的组合物,其中,高软化点沥青的软化点为180-220℃,降滤失剂Ⅰ、高软化点沥青、中软化点沥青的质量比为1:0.3:0.3。
<实施例3b>
高温水基钻井液的制备方法,按照<实施例3-a>用量,包括以下步骤:
S1、制备降滤失剂Ⅱ:将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,搅拌混合均匀后加入降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S2、制备降滤失剂Ⅲ:将高软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,摊铺成高度为2-3μm的沥青层,向沥青层上均匀铺洒降滤失剂Ⅰ,冷却粉碎至600-800目,得半包覆降滤失剂Ⅰ;将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,加入半包覆降滤失剂Ⅰ,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S3、按重量份计,在水中加入氢氧化钠搅拌20min,静置2h,然后加入钙质膨润土、碳酸钠搅拌20min,静置24h,加入氯化钠,搅拌20min,静置24h,得基浆;
在基浆中依次加入降滤失剂Ⅰ、降滤失剂Ⅱ、降滤失剂Ⅲ、聚乙二醇、胺基硅醇、氯化钾、润滑剂、600-800目的碳酸钙粉末、400-500目改性硅藻土搅拌均匀,得胶液;
S4、在胶液中加入重晶石至高温水基钻井液加重至1.4g/cm3,搅拌混合均匀,得高温水基钻井液;
其中,上述涉及到搅拌的搅拌速率为10000-12000r/min范围内。
<对比例1>
水基钻井液,包括:按重量份计的103份基浆、1份降滤失剂Ⅰ、2份聚乙二醇、1份胺基硅醇、3份氯化钾、2份润滑剂、0.6份600-800目的碳酸钙粉末、1.2份400-500目改性硅藻土,及添加量为使高温水基钻井液加重至1.4g/cm3的重晶石;
其中,基浆包括质量比为100:2:0.15:0.2的水、钙质膨润土、碳酸钠、氢氧化钠;
降滤失剂Ⅰ为以腐蚀酸为骨架的接枝共聚物。
高温水基钻井液的制备方法,包括以下步骤:
S1、按重量份计,在水中加入氢氧化钠搅拌20min,静置2h,然后加入钙质膨润土、碳酸钠搅拌20min,静置24h,得基浆;
在基浆中依次加入降滤失剂Ⅰ、聚乙二醇、胺基硅醇、氯化钾、润滑剂、600-800目的碳酸钙粉末、400-500目改性硅藻土搅拌均匀,得胶液;
S4、在胶液中加入重晶石至高温水基钻井液加重至1.4g/cm3,搅拌混合均匀,得高温水基钻井液;
其中,上述涉及到搅拌的搅拌速率为10000-12000r/min范围内。
1:环保性能检测
1.1、根据水溶性油田化学剂环境保护技术要求(SY/T 6788-2010)对本申请实施例、及对比例1所使用的降滤失剂Ⅰ(HFL-H)进行环保性能检测,结果如下表所示:
表1重金属含量检测(单位:mg/L)
检测项目 | 六价铬 | 铜 | 锌 | 铅 | 镉 | 砷 |
污水排放标准 | 0.5 | 0.5(1级) | 2.0(1级) | 1 | 0.1 | 0.5 |
检测结果 | <0.004 | 0.02 | 0.10 | <0.08 | <0.009 | 0.0008 |
检测项目 | 汞 | 硒 | 铬 | 银 | 镍 | 铍 |
污水排放标准 | 0.05 | 0.1 | 1.5 | 0.5 | 1 | 0.005 |
检测结果 | 0.009 | <0.0008 | <0.03 | <0.02 | 0.02 | <0.001 |
表2生物毒性、降解性检测
注:半有效浓度EC50指使发光菌发光量减少一半时产品的浓度,按照EC50将生物毒性分为剧毒(<1mg/L)、重毒(1-100mg/L)、中毒(101-1000mg/L)、微毒(1001-20000mg/L)、无毒(>20000mg/L)五等级;按照Y=BOD5/CODcr将生物降解性分为易(Y≥0.05%)、较难(0.01%≤Y<0.05%)、难(Y<0.01%)三等级;
由表1-2可知,通过SY/T 6788-2010的环保性能检测,判定降滤失剂Ⅰ(HFL-H)无毒、易降解、满足环保要求。
1.2、根据水溶性油田化学剂环境保护技术要求(SY/T 6788-2010)对实施例1b、2b、3b制备的产品进行环保性能检测,结果如下表所示:
表3生物毒性、降解性检测
产品 | EC<sub>50</sub>(mg/L) | 毒性等级 | BOD<sub>5</sub>/CODcr(%) | 降解性等级 |
实施例1 | 50275 | 无毒 | 26.51 | 易 |
实施例2 | 46029 | 无毒 | 22.37 | 易 |
实施例3 | 48801 | 无毒 | 19.46 | 易 |
由表3可知,通过SY/T 6788-2010的生物毒性、生物降解性测定,判定实施例1-3制备的产品生物毒性、生物降解性均符合水溶性油田化学剂环境保护技术要求。
2:降滤失效果评价
测定不同温度下老化前后实施例1b、2b、3b、对比例1产品的流变参数(漏斗黏度(AV/mPa·s)、塑性粘度(PV/mPa·s)、动切力(YP/Pa),滤失量(FLAPI/mL)和高温高压滤失量FLHTHP(mL),具体如下表所示:
表4
从上表可知,在淡水基浆(实施例1b)中,室温下钻井液的AV等于25.5mPa·s,,在盐水基浆(实施例3b)中,室温下钻井液的AV等于23.7mPa·s,两者与对比例1在室温下的AV相当,说明降滤失剂Ⅱ、降滤失剂Ⅲ的添加对于钻井液本身在室温下的流动性的影响不大;
160℃/16h老化后,实施例1b的AV等于24.6mPa·s,FLAPI为8.5mL,FLHTHP为20.2mL;实施例3b的AV等于22.8mPa·s,FLAPI为8.2mL,FLHTHP为19.6mL,而对比例1的AV等于27.3mPa·s,FLAPI为12.8mL,FLHTHP为23.5mL,即实施例1b、3b的漏斗黏度均低于对比例1的漏斗黏度,原因在于降滤失剂Ⅱ中降滤失处理剂的补充释放,而该材料能够有效降粘,进一步的降低钻井液由于温度升高导致的性能改变,同时,实施例1b、3b的滤失量、高温高压滤失量均低于对比例1的对应的滤失量、高温高压滤失量,原因在于降滤失剂Ⅱ中降滤失处理机的补充释放,以及循序渐进的多粒径材料的设置,导致的滤失量低;
200℃/16h老化后,实施例1b的AV等于23.8mPa·s,FLAPI为7.8mL,FLHTHP为19.1mL;的AV等于21.9mPa·s,FLAPI为7.6mL,FLHTHP为18.4mL,而对比例1的AV等于29.6mPa·s,FLAPI为14.5mL,FLHTHP为25.7mL,首先,实施例1b、3b的漏斗黏度均低于对比例1的漏斗黏度,原因在于降滤失剂Ⅱ、降滤失剂Ⅲ中降滤失处理剂的配合补充释放;其次,实施例1b、3b的滤失量、高温高压滤失量均低于对比例1的对应的滤失量、高温高压滤失量,原因在于降滤失剂Ⅱ中降滤失处理机的补充释放,以及循序渐进的多粒径材料的设置,导致的滤失量低。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (6)
1.高温水基钻井液,其特征在于,包括:按重量份计的103-104份基浆、1-1.5份降滤失剂Ⅰ、1.5-2份降滤失剂Ⅱ、2-2.5份降滤失剂Ⅲ、2份聚乙二醇、1-1.5份胺基硅醇、3-5份氯化钾、2-2.5份润滑剂、0.6-1份600-800目的碳酸钙粉末、1.2-1.5份400-500目改性硅藻土,及添加量为使高温水基钻井液加重至1.4-1.7g/cm3的重晶石;
其中,降滤失剂Ⅰ为以腐蚀酸为骨架的接枝共聚物;
降滤失剂Ⅱ为以降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末为核、中软化点沥青为壳的组合物,其中,中软化点沥青的软化点为80-150℃,降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末、中软化点沥青的质量比为1:1:0.8;
降滤失剂Ⅲ为以降滤失剂Ⅰ为核、高软化点沥青为半包覆内壳、中软化点沥青为外壳的组合物,其中,高软化点沥青的软化点为160-260℃,降滤失剂Ⅰ、高软化点沥青、中软化点沥青的质量比为1:0.3:0.3。
2.如权利要求1所述的高温水基钻井液,其特征在于,基浆包括质量比为100:2:0.1:0.2的水、钙质膨润土、碳酸钠、氢氧化钠。
3.如权利要求2所述的高温水基钻井液,其特征在于,基浆还包括氯化钠,氯化钠与钙质膨润土的质量比为1:1。
4.如权利要求1-3任一项所述的高温水基钻井液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制备降滤失剂Ⅱ:将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,搅拌混合均匀后加入降滤失剂Ⅰ、1000-2000目的碳酸钙粉末,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S2、制备降滤失剂Ⅲ:将高软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,摊铺成高度为2-3μm的沥青层,向沥青层上均匀铺洒降滤失剂Ⅰ,冷却粉碎至600-800目,得半包覆降滤失剂Ⅰ;将中软化点沥青加入沥青罐中加热至溶解,加入半包覆降滤失剂Ⅰ,搅拌至充分混合后冷却、粉碎至400-500目,即可;
S3、在基浆中依次加入降滤失剂Ⅰ、降滤失剂Ⅱ、降滤失剂Ⅲ、聚乙二醇、胺基硅醇、氯化钾、润滑剂、600-800目的碳酸钙粉末、400-500目改性硅藻土搅拌均匀,得胶液;
S4、在胶液中加入重晶石至高温水基钻井液加重至1.4-1.7g/cm3,搅拌混合均匀,得高温水基钻井液;
其中,搅拌速率为10000-12000r/min。
5.如权利要求4所述的高温水基钻井液的制备方法,其特征在于,基浆的制备方法具体为:按重量份计,在水中加入氢氧化钠搅拌20min,静置2h,然后加入钙质膨润土、碳酸钠搅拌20min,静置24h,得基浆。
6.如权利要求5所述的高温水基钻井液的制备方法,其特征在于,制备基浆过程中静置24h后还包括加入2-3份氯化钠,搅拌20min,静置24h,得基浆。
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