CN111454698A - 一种包含封堵颗粒组合物的钻井液 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包含封堵颗粒组合物的钻井液，该钻井液由聚合物、降滤失剂、流型调节剂、增粘剂、封堵颗粒组成，具体组分包括水81~90重量份；膨润土4~5重量份；聚合物0.2~1重量份；增粘剂0.01~1重量份；降滤失剂1~3重量份；流型调节剂0.5~1重量份；封堵颗粒组合物0.05~3重量份；该钻井液稳定性好，具有较强的封堵能力，对孔隙和微裂缝进行封堵，形成的滤饼相对致密，能够改善滤饼质量，减少钻井液的滤失量，提高井壁的稳定性，同时可以提高钻井液的润滑性能，提高机械钻速。

Description

一种包含封堵颗粒组合物的钻井液
技术领域
本发明涉及石油钻井辅助材料技术领域，特别涉及一种钻井液。
背景技术
目前，国内外学者在钻井液封堵剂研究上，已经做了大量的工作。如张凡等在《一种油基膨胀封堵剂的合成及其性能评价》中合成了一种用于油基钻井液的膨胀封堵剂(见《长江大学学报(自然科学版)》，2010，7(3))，基本原料为苯乙烯、吸油性单体、交联剂、引发剂、聚乙烯醇和碳酸钙。胡文军等在《强封堵油基钻井液体系在W11-4D油田的应用》中提出了一种具有强封堵能力的油基钻井液，利用乳化沥青、树脂、超细碳酸钙作用封堵剂(见《钻井液与完井液》，2007，24(3))。中国专利CN102863947A的公开了一种强抑制强封堵钻井液，强封堵剂为阳离子改性沥青、磺化沥青、天然沥青粉、阳离子乳化沥青、胶体沥青、胶乳、乳化石蜡中的一种或一种以上组合物。中国专利CN103013469A公开了一种使用纳米二氧化硅改善不同温度下水基钻井液性能的方法，该发明提供一种使用纳米二氧化硅改善不同温度下水基钻井液性能的方法，在基浆中加入纳米二氧化硅分散液，使基浆形成更加薄而致密的泥饼，提高降滤失效果。但这些技术的缺点或不足是：就目前来说，钻井液滤失控制效果还没有达到理想结果，依然存在着大量的滤液侵入岩石的情况，导致岩石的水化，从而增加了井壁坍塌的风险。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种包含封堵颗粒组合物的钻井液，该钻井液定性好，具有较强的封堵能力，对孔隙和微裂缝进行封堵，形成的滤饼相对致密，能够改善滤饼质量，减少钻井液的滤失量，提高井壁的稳定性，同时可以提高钻井液的润滑性能，提高机械钻速。
包含封堵颗粒组合物的钻井液由聚合物、降滤失剂、流型调节剂、增粘剂、封堵颗粒组成，具体组分包括水81～90重量份；钠基蒙脱土4～5重量份；聚合物0.2～1重量份；增粘剂0.01～1重量份；降滤失剂1～3重量份；流型调节剂0.5～1重量份；封堵颗粒组合物0.05～3重量份；该钻井液稳定性好，具有较强的封堵能力，对孔隙和微裂缝进行封堵，形成的滤饼相对致密，能够改善滤饼质量，减少钻井液的滤失量，提高井壁的稳定性，同时可以提高钻井液的润滑性能，提高机械钻速。
为了达到本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：
一种包含封堵颗粒组合物的钻井液，包含以下重量份的组分：
Figure BDA0001950682990000021
在本发明的一个优选实施方案中，所述封堵颗粒组合物包含石墨材料、氧化石墨材料、蒙脱土材料、纳米颗粒中的一种或几种的组合物。
进一步的，所述封堵颗粒组合物中所述石墨材料为鳞片石墨、可膨胀石墨、石墨烯中的一种或几种的组合物；所述氧化石墨材料为氧化石墨、氧化石墨烯中的一种或几种的组合物；所述蒙脱土材料为硅酸镁锂、锂基蒙脱土、无机改性蒙脱土、纳米蒙脱土、有机蒙脱土中的一种或几种的组合物；所述纳米颗粒为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝中的一种或几种的组合物。
所述增粘剂为黄原胶、羟乙基纤维素、纤维素纳米纤丝中的一种或几种的组合。所述流型调节剂为铵盐、硅氟降粘剂中的一种或几种的组合；所述聚合物为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾中的一种或几种的组合；所述降滤失剂为天然高分子降滤失剂、磺化酚醛树脂、磺甲基褐煤中的一种或几种的组合；所述流型调节剂为氢氧化钠、铵盐中的一种或几种的组合。所述流型调节剂为铵盐、硅氟降粘剂中的一种或几种的组合。
上述方案中还可以添加一定量的重晶石加重材料和烧碱。
进一步的，包含封堵颗粒组合物的钻井液，还可以包含以下重量份的组分：
基油64～70重量份；
有机蒙脱土1～3重量份；
氯化钙盐水16～20重量份；
乳化剂1～3重量份；
降滤失剂1～3重量份；
润湿剂0.5～1.5重量份；
封堵颗粒组合物0.05～2重量份。
所述基油为柴油、白油、气制油中的一种或几种的组合。所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、斯盘-80(山梨糖醇酐单油酸酯)中的一种或几种的组合；降滤失剂为磺化沥青；润湿剂为十二烷基三甲基氯化铵、石油磺酸盐中的一种或几种的组合。
在本发明的一个优选实施方案中，所述封堵颗粒组合物包含石墨材料、氧化石墨材料、蒙脱土材料、纳米颗粒中的一种或几种的组合物。
进一步的，所述封堵颗粒组合物中所述石墨材料为鳞片石墨、可膨胀石墨、石墨烯中的一种或几种的组合物；所述氧化石墨材料为氧化石墨、氧化石墨烯中的一种或几种的组合物；所述蒙脱土材料为硅酸镁锂、锂基蒙脱土、无机改性蒙脱土、纳米蒙脱土、有机蒙脱土中的一种或几种的组合物；所述纳米颗粒为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝中的一种或几种的组合物。
上述方案中还可以添加一定量的重晶石加重材料。
本发明具有如下优点：
本发明制备的封堵颗粒组合物具有较好的降失水、改善泥饼质量、封堵地层孔隙和润滑的作用。包含封堵颗粒组合物的钻井液稳定性好，可对孔隙和微裂缝进行封堵，形成的滤饼相对致密，能够改善滤饼质量，减少钻井液的滤失量，提高井壁的稳定性，同时可以提高钻井液的润滑性能，提高机械钻速。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明，但本发明的范围并不限于以下实施例。
实施例1
本实施例中使用的包含封堵颗粒组合物的钻井液以100重量份包括以下组分：
水81重量份；
钠基蒙脱土5重量份；
聚丙烯酸钾0.5重量份；
羟乙基纤维素0.5重量份；
磺化酚醛树脂3重量份；
铵盐0.8重量份；
封堵颗粒组合物0.5重量份；
其它为重晶石加重材料和烧碱。
其中，封堵颗粒组合物由可膨胀石墨和氧化石墨烯组成。
实施例2
本实施例中使用的包含封堵颗粒组合物的钻井液以100重量份包括以下组分：
水85重量份；
钠基蒙脱土5重量份；
聚丙烯酰胺0.5重量份；
羟乙基纤维素0.5重量份；
磺甲基褐煤3重量份；
铵盐0.8重量份；
封堵颗粒组合物0.3重量份；
其它为重晶石加重材料和烧碱。
封堵颗粒组合物由锂基蒙脱土和氧化石墨组成。
实施例3
本实施例中使用的包含封堵颗粒组合物的钻井液以100重量份包括以下组分：
水82重量份；
钠基蒙脱土5重量份；
聚丙烯酰胺0.5重量份；
羟乙基纤维素0.5重量份；
天然高分子滤失剂3重量份；
铵盐0.8重量份；
封堵颗粒组合物0.3重量份；
其它为重晶石加重材料和烧碱。
封堵颗粒组合物由纳米蒙脱土和鳞片石墨组成。
实施例4
本实施例中使用的包含封堵颗粒组合物的钻井液以100重量份包括以下组分：
水85重量份；
膨润土5重量份；
聚丙烯酰胺0.5重量份；
羟乙基纤维素0.5重量份；
磺化酚醛树脂3重量份；
硅氟降粘剂0.8重量份；
封堵颗粒组合物0.5重量份；
其它为重晶石加重材料和烧碱。
封堵颗粒组合物由纳米蒙脱土和纳米碳酸钙组成。
实施例5
白油64重量份；
有机蒙脱土3重量份；
氯化钙盐水16重量份；
斯盘-80(山梨糖醇酐单油酸酯)3重量份；
磺化沥青2重量份
十二烷基三甲基氯化铵2重量份；
封堵颗粒组合物0.5重量份。
其它为重晶石加重材料。
封堵颗粒组合物由纳米蒙脱土和氧化石墨烯组成。

Claims (9)

1.一种包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于包含以下重量份的组分：
水81～90重量份；
钠基蒙脱土4～5重量份；
聚合物0.2～1重量份；
增粘剂0.01～1重量份；
降滤失剂1～3重量份；
流型调节剂0.5～1重量份；
封堵颗粒组合物0.05～3重量份；
其中，所述封堵颗粒组合物包含石墨材料、氧化石墨材料、蒙脱土材料、纳米颗粒中的一种或几种的组合物。
2.根据权利要求1所述的包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于：所述增粘剂为黄原胶、羟乙基纤维素、纤维素纳米纤丝中的一种或几种的组合；所述聚合物为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾中的一种或几种的组合；所述降滤失剂为天然高分子降滤失剂、磺化酚醛树脂、磺甲基褐煤中的一种或几种的组合；所述流型调节剂为铵盐、硅氟降粘剂中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于：所述石墨材料为鳞片石墨、可膨胀石墨、石墨烯中的一种或几种的组合物；所述氧化石墨材料为氧化石墨、氧化石墨烯中的一种或几种的组合物；所述蒙脱土材料为硅酸镁锂、锂基蒙脱土、无机改性蒙脱土、纳米蒙脱土、有机蒙脱土中的一种或几种的组合物；所述纳米颗粒为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝中的一种或几种的组合物。
4.根据权利要求3所述的包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于：上述方案中还包括重晶石加重材料和烧碱。
5.一种包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于包含以下重量份的组分：
基油64～70重量份；
有机蒙脱土1～3重量份；
氯化钙盐水16～20重量份；
乳化剂1～3重量份；
降滤失剂1～3重量份；
润湿剂0.5～1.5重量份；
封堵颗粒组合物0.05～2重量份；
其中，所述封堵颗粒组合物包含石墨材料、氧化石墨材料、蒙脱土材料、纳米颗粒中的一种或几种的组合物。
6.根据权利要求5所述的包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于，所述基油为柴油、白油、气制油中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求5或6所述的包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、斯盘-80(山梨糖醇酐单油酸酯)中的一种或两种的组合；降滤失剂为磺化沥青；润湿剂为十二烷基三甲基氯化铵、石油磺酸盐中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求5或6所述的包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于：上述方案中还包括重晶石加重材料。
9.根据权利要求8所述的包含封堵颗粒组合物的钻井液，其特征在于：所述石墨材料为鳞片石墨、可膨胀石墨、石墨烯中的一种或几种的组合物；所述氧化石墨材料为氧化石墨、氧化石墨烯中的一种或几种的组合物；所述蒙脱土材料为硅酸镁锂、锂基蒙脱土、无机改性蒙脱土、纳米蒙脱土、有机蒙脱土中的一种或几种的组合物；所述纳米颗粒为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝中的一种或几种的组合物。
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