CN112812757A - 一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液及配制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，主要由原矿土、纯碱、降失水增稠剂PAC‑LV、降失水增稠剂DTP、降滤失剂SIFB‑1、包被抑制剂JXA‑1、成膜封堵剂FDM‑1、NaOH、CaO、抑制润滑剂YKZJ‑1、KCl、重晶石和水组成；下述成分按重量百分数计：原矿土1.5‑2％、纯碱重量0.075‑0.18％及水配制形成基浆；下述组分按基浆体积百分数计：降失水增稠剂PAC‑LV为0.4‑0.7％；降失水增稠剂DTP为0.2‑0.6％；降滤失剂SIFB‑1为4‑12％；包被抑制剂JXA‑1为1‑3％；成膜封堵剂FDM‑1为1.5‑5％；NaOH为0.1‑0.3％；CaO为0.4‑0.6％；抑制润滑剂YKZJ‑1为1.5‑4.5％；KCl为6‑8％；配制完毕后使用适量重晶石将溶液密度调至1.8g/cm3。另外，本发明还公开了一种环保型成膜封堵水基钻井液配制方法。本发明具有沉降稳定性、抑制性及抗污染能力更佳的优点，同时其粘切更低、摩阻更低。

Description

一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液及配制方法
技术领域
本发明涉及一种石油与天然气开采完井技术领域，具体涉及一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液；另外，本发明还涉及一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液的配制方法。
背景技术
目前随着非常规能源页岩气在国内的兴起，在新一轮的资源评估之后页岩气已被证实在我国具有广泛的开采前途，是解决目前国内油气资源紧张，实现油气增储上产，保障国家能源安全的重中之重，与此同时围绕页岩气开发的一些关键科学问题也被提上日程。以往页岩地层是作为非储层进行研究，但随着页岩气的勘探开发进入工业开采实质性阶段，页岩地层作为主力储层进行开发，在目前研究的重点区域诸如川渝地区的龙马溪组和筇竹寺组储层均为硬脆性页岩地层，和传统的水敏性泥页岩相比，其水敏较弱，坍塌机理也有所偏颇，导致在进行长水平井钻井时出现滤液侵入，井壁发生周期性坍塌，出现水敏性，这种以往只会在大段泥膏岩直井段中偶然出现的状况，却在页岩气钻井过程中成为不可避免的情况，加之是水平井，因此其复杂性更高。
目前国内页岩气水平井钻井过程中主要采用油基钻井液，且大部分来自外企，这主要源自美国页岩气开发的成功经验，但油基钻井液高成本、高污染是其自然缺陷，能否通过研究得到高性能的仿油基水基钻井液以及在新型纳米钻井液上取得突破值得期待。
目前在这方面已经取得很多进展相比油基钻井液的优缺点水基钻井液优点有：①环保；②天然气侵易发现；③温度对流变性影响较小；④成本相对低；⑤遇井漏容易处理等；缺点有：①井壁稳定性差；②热稳定性相对较差，易于高温凝胶化；③抗污染性差(固相及CO2、H2S气体污染)，维护处理工作量大；④润滑防卡能力不足。
因此，研制一种能适用于页岩地层的新型水基钻井液替代油基钻井液能够解决井壁稳定、储层污染等问题则是目前页岩气钻井的关键技术，也是国内外页岩钻井的难点所在。
申请号为:CN201610961270.8,授权公告号为：CN106520087B的发明公开了一种钻进页岩用强抑制性钻井液，该钻进页岩用强抑制性钻井液的制备方法包括：先量取900-1000g的自来水将水温升至65℃，在低速600r/min电动搅拌下加入30g的钻井液用膨润土，搅拌10min加入2gNa2CO3再搅拌30min，常温常压下预水化24h；再在低速500r/min电动搅拌下加入0.3g钻井液用强抑制降滤失剂JT900搅拌10min，加入0.5g大钾强抑制剂FK-1搅拌5min，加入2g钻井液用包被剂FK-421搅拌5min，加入1g页岩抑制剂NF-923搅拌15min，加入1g阳离子降粘剂XH-1搅拌15min，加入2g页岩稳定剂DLSAS搅拌15min；然后加入4g储层屏蔽剂QCX-1搅拌15min，加入2g封堵剂DE-1搅拌10min，加入0.5g钻井液用润滑剂RT-881搅拌10min；最后用NaOH加水配制成质量百分浓度40％的碱液，调整体系pH为8.5，搅拌1h，用钻井液用加重剂重晶石加重体系密度至1.8-2.0g/cm3。该钻井液体系对环境污染小，有良好的流变性、强抑制、封堵能力强，用于页岩钻井。
但是，在实际的使用中，其沉降稳定性、抑制性及抗污染能力的性能仍旧有待提高。
发明内容
本发明的为目的在于提供一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，其在实际的使用中具有沉降稳定性、抑制性及抗污染能力更佳的优点，同时其粘切更低、摩阻更低；
另外，本发明还公开了一种环保型成膜封堵水基钻井液配制方法，用于实现其浆液的快速配制。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，主要由原矿土、纯碱、降失水增稠剂PAC-LV、降失水增稠剂DTP、降滤失剂SIFB-1、包被抑制剂JXA-1、成膜封堵剂FDM-1、NaOH、CaO、抑制润滑剂YKZJ-1、KCl、重晶石和水组成；
下述成分按重量百分数计：
原矿土1.5-2％、纯碱重量0.075-0.18％及水配制形成基浆；
下述组分按基浆体积百分数计：
降失水增稠剂PAC-LV为0.4-0.7％；
降失水增稠剂DTP为0.2-0.6％；
降滤失剂SIFB-1为4-12％；
包被抑制剂JXA-1为1-3％；
成膜封堵剂FDM-1为1.5-5％；
NaOH为0.1-0.3％；
CaO为0.4-0.6％；
抑制润滑剂YKZJ-1为1.5-4.5％；
KCl为6-8％；
配制完毕后使用适量重晶石将溶液密度调至1.8g/cm3。
进一步优化，各组分量具体如下：
原矿土1.5％、纯碱重量0.09％及水配制形成基浆；
降失水增稠剂PAC-LV为0.6％；
降失水增稠剂DTP为0.3％；
降滤失剂SIFB-1为10％；
包被抑制剂JXA-1为1％；
成膜封堵剂FDM-1为3％；
NaOH为0.2％；
CaO为0.5％；
抑制润滑剂YKZJ-1为3.5％；
KCl为7％。
其中，重晶石密度为4.0-4.4g/cm3。
进一步限定，重晶石密度为4.2g/cm3。
另外，本发明还公开了一种环保型成膜封堵水基钻井液配制方法，包括如下步骤：
步骤1：称取组分原料；
步骤2:配制一定量8％原矿土基浆，无水纯碱加量为土的6％，室温养护24h以上；
步骤3:在配制装置中加入水，并加入陈化好的浓度为8％的预水化膨润土浆(原矿土基浆)，高速搅拌4-6min；
步骤4：加入降失水增稠剂PAC-LV高速搅拌4-6min，保持高速搅拌加入降失水增稠剂DTP，并搅拌5min；
步骤5：加入降滤失剂SIFB-1高速搅拌1-3min后加入包被抑制剂JXA-1搅拌1-3min，然后加入成膜封堵剂FDM-1高速搅拌1-3min；
步骤6：将NaOH、CaO同时加入配制装置中高速搅拌1-2min，将抑制润滑剂YKZJ-1加入后保持高速搅拌1-3min；
步骤7：加入KCl后持续高速搅拌1-4min；
步骤8：根据配制浆液的体积和密度，将重晶石粉加重至1.8g/cm3，加重过程中高速搅拌18-25min。
其中，高速搅拌时搅拌转速为高搅转速10000-11000r/min。
进一步限定，高速搅拌时搅拌转速为8000r/min。
进一步优化，还包括步骤9，将配制的浆液装罐后，在98-110℃条件下热滚16-20h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明主要由原矿土、纯碱、降失水增稠剂PAC-LV、降失水增稠剂DTP、降滤失剂SIFB-1、包被抑制剂JXA-1、成膜封堵剂FDM-1、NaOH、CaO、抑制润滑剂YKZJ-1、KCl、重晶石和水组成；通过上述配比制备的环保型强抑制成膜封堵水基钻井液具有环境友好、粘切更低、摩阻更低、沉降稳定性更好、抑制性更强、抗污染能力更强的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明所述配制装置整体结构示意图。
图2为本发明所述配制装置的剖面结构示意图。
图3为本发明图1中A处局部放大示意图。
图4为本发明所述型搅拌盘整体结构示意图。
附图标记：1-支撑架，2-搅拌组件，3-搅拌罐，4-罐体,5-盖体,6-出料口,7-出料管,8-第一阀门,9-安装板，10-第一连接板，11-第二连接板,12-扣合组件,13-电机，14-搅拌轴，15-安装座，16-搅拌盘，17-橡胶缓冲垫，18-连接管，19-第二阀门，20-进料漏斗，21-压板，22-第一缺口，23-第二缺口，24-U型连接座，25-转轴，26-拉杆，27-端头，28-合页，29-控制器，30-扰流板，31-扰流孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
本实施例公开了一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，其特征在于：主要由原矿土、纯碱、降失水增稠剂PAC-LV、降失水增稠剂DTP、降滤失剂SIFB-1、包被抑制剂JXA-1、成膜封堵剂FDM-1、NaOH、CaO、抑制润滑剂YKZJ-1、KCl、重晶石和水组成；
下述成分按重量百分数计：原矿土1.5-2％、纯碱重量0.075-0.18％及水配制形成基浆；
下述组分按基浆体积百分数计：降失水增稠剂PAC-LV为0.4-0.7％；降失水增稠剂DTP为0.2-0.6％；降滤失剂SIFB-1为4-12％；包被抑制剂JXA-1为1-3％；成膜封堵剂FDM-1为1.5-5％；NaOH为0.1-0.3％；CaO为0.4-0.6％；抑制润滑剂YKZJ-1为1.5-4.5％；KCl为6-8％；配制完毕后使用适量重晶石将溶液密度调至1.8g/cm3。
进一步限定，在本实施例中，各组分量具体如下：
原矿土1.5％、纯碱重量0.09％及水配制形成基浆；
降失水增稠剂PAC-LV为0.6％；
降失水增稠剂DTP为0.3％；
降滤失剂SIFB-1为10％；
包被抑制剂JXA-1为1％；
成膜封堵剂FDM-1为3％；
NaOH为0.2％；
CaO为0.5％；
抑制润滑剂YKZJ-1为3.5％；
KCl为7％。
本发明使用降失水增稠剂PAC-LV、降失水增稠剂DTP双保护、聚合物组合，具有增粘、胶体悬浮等作用，也是优良的聚合物型降滤失剂；同时，降滤失剂SIFB-1是一种环保型降滤失剂，具有提高钻井液抗盐抗钙能力、降低高温高压滤失量的功能，对于巩固井壁，防塌，防卡起到重要的辅助作用；包被抑制剂JXA-1是包被、抑制合剂，与氯化钾配合抑制泥页岩水化，稳定井壁；通过絮凝钻屑，能抑制钻屑分散，有利于提高钻井液固相容量；成膜封堵剂FDM-1是一种纳米-微米级乙烯基高分子乳液，能通过物理-化学作用在井壁形成高分子膜，封堵孔隙、裂隙，有效稳定井壁；通过改善泥饼质量，降低滤失量；抑制润滑剂YKZJ-1是一种高效抑制润滑剂，用于提高钻井液的润滑减阻和润滑防卡，絮凝钻屑，能抑制钻屑分散，清洁钻头。
需要说明的是，在本发明中，降失水增稠剂PAC-LV、降失水增稠剂DTP、降滤失剂SIFB-1、包被抑制剂JXA-1、成膜封堵剂FDM-1、NaOH、CaO、抑制润滑剂YKZJ-1均可直接使用市场上销售的成品。
其中，重晶石密度为4.0-4.4g/cm3。
进一步优化，重晶石密度为4.2g/cm3。
另外，本实施例还公开了一种环保型成膜封堵水基钻井液配制方法，包括如下步骤：
步骤1：称取组分原料；
步骤2：配制一定量8％原矿土基浆，无水纯碱加量为土的6％，室温养护24h以上；
步骤3：在配制装置中加入水，并加入陈化好的浓度为8％的预水化膨润土浆，高速搅拌4-6min；
步骤4：加入降失水增稠剂PAC-LV高速搅拌4-6min，保持高速搅拌加入降失水增稠剂DTP，并搅拌5min；
步骤5：加入降滤失剂SIFB-1高速搅拌1-3min后加入包被抑制剂JXA-1搅拌1-3min，然后加入成膜封堵剂FDM-1高速搅拌1-3min；
步骤6：将NaOH、CaO同时加入配制装置中高速搅拌1-2min，将抑制润滑剂YKZJ-1加入后保持高速搅拌1-3min,高搅转速10000-11000r/min；
步骤7：加入KCl后持续高速搅拌1-4min；
步骤8：根据配制浆液的体积和密度，将重晶石粉加重至1.8g/cm3，加重过程中高速搅拌18-25min。
进一步优化，高速搅拌时搅拌转速为3000～4000r/min；在本实施例中，高速搅拌时搅拌转速为3500r/min。
进一步优化，还包括步骤9，将配制的浆液装罐后，在98-110℃条件下热滚16-20h。
这样，通过上述配比制备的环保型强抑制成膜封堵水基钻井液与其他钻井液体系相比，具有环境友好、粘切更低、摩阻更低、沉降稳定性更好、抑制性更强、抗污染能力更强的优点。
为了进一步对本发明做一个说明，下面结合具体的实施例来对本发明做进一步说明。
(1)具体实施例1
需要说明的是，在以下具体实施例中：
土矿及纯碱按重量百分比配制基浆；
PAC-LV、DTP、SIFB-1、JXA-1、FDM-1、NaOH、CaO、YKZJ-1及KCl均按配制的基浆体积百分数计。
组分 原矿土 纯碱 PAC-LV DTP SIFB-1 JXA-1 FDM-1 NaOH CaO YKZJ-1 KCl 重晶石
含量 1.5％ 0.09％ 0.6％ 0.3％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
将配制后的浆液进行老化实验结果如下:
Figure BDA0002932025120000091
Figure BDA0002932025120000101
根据上述实验结果可知本发明的流变性及沉降性良好，滤失量较低，润滑性好。
(2)具体实施例2-4：增粘降滤失剂DTP加量研究
组分 原矿土 纯碱 PAC-LV DTP SIFB-1 JXA-1 FDM-1 NaOH CaO YKZJ-1 KCl 重晶石
例2 2％ 0.12％ 0.6％ 0.2％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例3 2％ 0.12％ 0.6％ 0.4％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例4 2％ 0.12％ 0.6％ 0.6％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
具体实施例2-4进行老化实验结果如下：
Figure BDA0002932025120000102
Figure BDA0002932025120000111
从上述实验结果可知，DTP对粘度和滤失量有较大影响；对温度敏感，随着温度增加，提切能力增强，利于携砂，同时低温下触变性良好，利于施工。
(3)具体实施例5：增粘降滤失剂DTP加量研究
组分 原矿土 纯碱 PAC-LV DTP SIFB-1 JXA-1 FDM-1 NaOH CaO YKZJ-1 KCl 重晶石
含量 3％ 0.12％ 0.6％ 0.2％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
在具体实施例2的基础上，增加原矿土(膨润土)的含量后，老化前后实验结果如下：
Figure BDA0002932025120000112
Figure BDA0002932025120000121
从上述实验结果可知，原矿土含量增加，DTP在高温下表现更强的提切性及悬浮性。
(4)具体实施例6-10：降滤失剂SIFB-1加量研究
组分 原矿土 纯碱 PAC-LV DTP SIFB-1 JXA-1 FDM-1 NaOH CaO YKZJ-1 KCl 重晶石
例6 1.5％ 0.075％ 0.6％ 0.3％ 4％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例7 1.5％ 0.075％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例8 1.5％ 0.075％ 0.6％ 0.3％ 8％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例9 1.5％ 0.075％ 0.6％ 0.3％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例10 1.5％ 0.075％ 0.6％ 0.3％ 12％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
通过改变所加SIFB-1含量后实验结果如下：
Figure BDA0002932025120000122
Figure BDA0002932025120000131
从上述实验结果可知，SIFB-1加量对滤失量有较大影响，建议加量：6％-10％。
(5)具体实施例11-13：包被抑制剂JXA-1加量研究
组分 原矿土 纯碱 PAC-LV DTP SIFB-1 JXA-1 FDM-1 NaOH CaO YKZJ-1 KCl 重晶石
例11 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 10％ 0％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例12 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 10％ 2％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例13 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 10％ 3％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
实验检测结果如下：
JXA-1加量 例11(0.0％) 例12(2.0％) 例13(3.0％)
25℃测试 无沉降 无沉降 无沉降
6/3/rpm 16/14 4/3 5/4
AV/mPa.s 65.5 48 57
PV/mPa.s 51 43 48
YP/Pa 14.5 5 9
YP/PV 0.284 0.116 0.188
Gel/Pa 5.5/12 1/4 2/6
HTHP(120℃)/mL 11.2 7.2 6.6
泥饼厚度/mm 2.5 2 1.5
API/mL 3.2 2 2
泥饼粘滞系数 0.1051 0.0433 0.0433
pH值 9.5 9.5 9.5
从上述实验结果可知：JXA-1对本体系有强抑制功能，辅助降粘、降摩阻及降滤失的作用。配方若除去JXA-1会大幅增加体系的粘切及摩阻。
(6)具体实施例14-17：成膜封堵剂FDM-1加量研究
组分 原矿土 纯碱 PAC-LV DTP SIFB-1 JXA-1 FDM-1 NaOH CaO YKZJ-1 KCl 重晶石
例14 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 0％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例15 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 1.5％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例16 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 3.0％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例17 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 5.0％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
实验检测结果如下：
FDM-1加量 例14(0.0％) 例15(1.5％) 例16(3.0％) 例17(5.0％)
25℃测试 少许沉降 无 无沉降 无沉降
6/3/rpm 2.5/1.5 1.5/1 4/3 5/4
AV/mPa.s 53.5 53.5 52.5 60
PV/mPa.s 47 49 4945 52.5
YP/Pa 6.5 4.5 7.5 7.5
YP/PV 0.138 0.092 0.167 0.143
Gel/Pa 1/5 0.5/1.5 1/3 2/4
HTHP(120℃)/mL 8.4 7.6 7.2 6.6
泥饼厚度/mm 2 1.5 1.0 1.0
API/mL 3.2 3.0 2.2 2.2
泥饼粘滞系数 0.0433 0.0433 0.0433 0.0433
pH值 9.5 9.5 9.5 9.5
对成膜封堵剂FDM-1重金属含量检测结果如下：
Figure BDA0002932025120000151
从上述实验结果可知：FDM-1加量增大，滤失量降低，滤饼厚度变薄，滤饼韧性极大增强，重金属含量检测结果均达标。
(7)具体实施例18-21：抑制润滑剂YKZJ-1加量研究
组分 原矿土 纯碱 PAC-LV DTP SIFB-1 JXA-1 FDM-1 NaOH CaO YKZJ-1 KCl 重晶石
例18 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5 0％ 7％ 适量
例19 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5 1.5％ 7％ 适量
例20 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5 3.0％ 7％ 适量
例21 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 6％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5 4.5％ 7％ 适量
实验检测结果如下：
Figure BDA0002932025120000152
Figure BDA0002932025120000161
根据实验检测结果可知：YKZJ-1加量增大，粘度轻微上涨，滤失量下降，泥饼粘滞系数明显降低。
(8)具体实施例22-24：抑制剂KCl加量研究
组分 原矿土 纯碱 PAC-LV DTP SIFB-1 JXA-1 FDM-1 NaOH CaO YKZJ-1 KCl 重晶石
例18 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 5％ 适量
例19 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 7％ 适量
例20 2％ 0.12％ 0.6％ 0.3％ 10％ 1％ 3％ 0.2％ 0.5％ 3.5％ 9％ 适量
实验检测结果如下：
Figure BDA0002932025120000162
Figure BDA0002932025120000171
从上述实验结果可知,KCl能有效抑制泥页岩水化膨胀，抑制粘度增长。
(9)具体实施例25：抗水泥浆污染及恢复实验
水泥浆：固井水泥，按质量比水泥：清水＝2:1配制，密度1.87g/cm3环保水基钻井液：密度1.80g/cm3环保型钻井液基础配方：基浆(1.5％原矿土+0.09％纯碱)+0.6％PAC-LV+0.3％DTP+10％SIFB-1+1％JXA-1+3％FDM-1+0.2％NaOH+0.5％CaO+3.5％YKZJ-1+7％KCl+重晶石(d＝4.2)。
Figure BDA0002932025120000172
Figure BDA0002932025120000181
根据上述实验结果可知：该体系可抗10％水泥浆污染，且性能可恢复。
(10)具体实施例26：NaCl污染
密度1.80g/cm3环保型钻井液基础配方：
基浆(2.0％原矿土+0.09％纯碱)+0.6％PAC-LV+0.4％DTP+6％SIFB-1+1％JXA-1+3％FDM-1+0.2％NaOH+0.5％CaO+3.5％YKZJ-1+7％KCl+重晶石(ρ＝4.2g/cm3)。
实验结果如下：
Figure BDA0002932025120000182
Figure BDA0002932025120000191
根据上述实验结果可知：极端卤水环境体系表现良好。
(11)具体实施例27：酸性环境污染(保障体系加量无明显变化，用高浓度盐酸替代实验)20％浓盐酸直接加入体系实验，至PH＝7
密度1.80g/cm3环保型钻井液基础配方：基浆(2.0％原矿土+0.09％纯碱)+0.6％PAC-LV+0.4％DTP+6％SIFB-1+1％JXA-1+3％FDM-1+0.2％NaOH+0.5％CaO+3.5％YKZJ-1+7％KCl+适量重晶石(ρ＝4.2g/cm3)。
实验检测结果如下：
Figure BDA0002932025120000192
Figure BDA0002932025120000201
根据上述实验结果可知，酸性环境污染：无增粘、无恶性现象，性能较稳定。
(12)具体实施例28：原油污染及恢复(产地：克拉玛依，密度：0.829g/cm3)8％原油直接加入体系实验，恢复至1.80g/cm3；污染样中加1.5％降粘剂恢复。
密度1.80g/cm3环保型钻井液基础配方：
基浆(2.0％原矿土+0.12％纯碱)+0.6％PAC-LV+0.4％DTP+6％SIFB-1+1％JXA-1+3％FDM-1+0.2％NaOH+0.5％CaO+3.5％YKZJ-1+7％KCl+重晶石(ρ＝4.2g/cm3)。
实验检测结果如下：
Figure BDA0002932025120000202
Figure BDA0002932025120000211
根据上述实验结果可知，大幅度混入原油后，体系性能维持较好水平，且可恢复性强。
综上所述，本发明的所述的环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，具有环境友好、粘切更低、摩阻更低、沉降稳定性更好、抑制性更强、抗污染能力更强的优点。
另外，为了进一步阐述本发明，下面对本发明中所述配制装置具体结构做一个进一步说明；配制装置，包括支撑架1、搅拌组件2和搅拌罐3，搅拌罐3固定安装在支撑架1上，搅拌组件2安装在搅拌罐3上；
搅拌罐3包括罐体4和盖体5，罐体4上端开口，下端呈锥形结构，在锥形结构的最低端设置有出料口6，出料口6连接有倾斜设置的出料管7，出料管7上设置有第一阀门8；盖体5包括安装板9和铰接在所述安装板9两侧的第一连接板10和第二连接板11，安装板9固定安装在罐体4上端开口处，第一连接板10和第二连接板11上设置有扣合组件12，第一连接组件和第二连接组件能够通过所述扣合组件12与罐体4连接；
搅拌组件2包括电机13、搅拌轴14、安装座15、搅拌盘16，安装座15固定安装在所述安装板9上，电机13安装在安装座15上，搅拌轴14转动安装在所述安装板9上，搅拌轴14下端延伸进罐体4内后与所述搅拌盘16连接，上端与电机13的输出端连接。
进一步优化，支撑架1底部设置有橡胶缓冲垫17；通过设置的橡胶缓冲垫17能够起到减震缓冲的作用，同时还能够起到防锈的目的。
其中，搅拌轴14通过轴承转动安装在所述安装板9上。
其中，搅拌轴14通过一联轴器与电机13的输出端连接；通过设置的连接轴能够起到减震缓冲的作用，同时能够补偿安装误差，减小部件的精度要求。
进一步优化，第一连接板10或者第二连接板11上设置有连接管18，连接管18上设置有第二阀门19；这样，在实际的使用中，加料的时候更加简单，不需要打开第一连接板10或者第二连接板11。
进一步优化，连接管18连接有一进料漏斗20；通过设置的进料漏斗20，在加料的时候更加便捷。
进一步优化，连接管18与进料漏斗20通过可拆卸方式连接；在本实施例中，连接管18与进料漏斗20通过螺纹连接；这样，以可拆卸的方式连接，能够使得在打开第一连接板10或者第二连接板11的时候将进料漏斗20进行拆卸。
其中，罐体4上端边缘位置设置有压板21，压板21上设置有若干第一缺口22，第一连接板10及第二连接板11上与压板21上设置第一缺口22相对应位置处设置有第二缺口23；每一个第一缺口22均对应一个所述扣合组件12，扣合组件12包括固定安装在罐体4上的U型连接座24、转动设置在U型连接座24上的转轴25、铰接在转轴25上的拉杆26以及与拉杆26端部螺纹连接的端头27。
这样，需要将第一连接板10及第二连接板11扣合在罐体4上时，只需要转动拉杆26，使得拉杆26卡合在第一缺口22及第二缺口23中，然后转动端头27使得端头27压在第一连接板10或者第二连接板11上即可，操作方便。
其中，在本实施例中，第一连接板10及第二连接板11通过合页28安装在所述安装板9上。
作为另一实施例的优化方案，支架上设置有控制器29，第一阀门8为电磁阀，第一阀门8及电机13均与所述控制器29连接。这样接口通过控制器29来调节电机13的转速以及第一阀门8的开闭，进而实现自动化的目的。
进一步优化，罐体4内壁设置有若干扰流板30。
这样，通过设置的扰流板30能够在搅拌的时候起到扰流的作用，提高搅拌的效果。
进一步优化，在本实施例中，每一个扰流板30上均设置有若干直径相同或者不同的扰流孔31，这样使得浆液在与扰流板30接触后，部分浆液能够通过扰流孔31，另一部分则被扰流板30进行阻挡；这样能够进一步提高浆料中各组分的混合效果，进一步提高搅拌效果。
通过使用该配制装置能够使得浆液的混合更加均匀，能够有效的提高浆液的质量。
实施例二
为了使本领域的技术人员对本发明做进一步了解，提供一具体实施例：
1.配制一定量8％原矿土基浆，无水NaCO3加量为土的6％，室温养护24h以上；
2.在高搅杯中，量取225mL自来水，加入陈化好的浓度为8％的78g预水化膨润土浆，高速搅拌5min；
3.转速10000-11000r/min加入0.6％(1.8g)PAC-LV，高搅5min；
4.转速10000-11000r/min加入0.4％(1.2g)DTP，高搅5min；
5.在高速搅拌下，加入6.0％(18.0g)SIFB-1，高搅1min；
6.在高速搅拌下，加入1.0％(3.0g)JXA-1，高搅1min；
7.在高速搅拌下，加入3.0％(9.0g)FDM-1，高搅1min；
8.在高速搅拌下，加入0.2％(0.6g)NaOH、0.5％(1.5g)CaO，高搅1min；
9.在高速搅拌下，加入3.5％(10.5g)YKZJ-1，高搅1min；
10.在高速搅拌下，加入7.0％(21.0g)KCL，高搅1min；
11.根据浆液的体积和密度，使用密度为4.2g/cm3的重晶石粉加重至1.8，并高速搅拌20min；
12.装罐，在100℃下，热滚16h。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，其特征在于：主要由原矿土、纯碱、降失水增稠剂PAC-LV、降失水增稠剂DTP、降滤失剂SIFB-1、包被抑制剂JXA-1、成膜封堵剂FDM-1、NaOH、CaO、抑制润滑剂YKZJ-1、KCl、重晶石和水组成；
下述成分按重量百分数计：
原矿土1.5-2％、纯碱重量0.075-0.18％及水配制形成基浆；
下述组分按基浆体积百分数计：
降失水增稠剂PAC-LV为0.4-0.7％；
降失水增稠剂DTP为0.2-0.6％；
降滤失剂SIFB-1为4-12％；
包被抑制剂JXA-1为1-3％；
成膜封堵剂FDM-1为1.5-5％；
NaOH为0.1-0.3％；
CaO为0.4-0.6％；
抑制润滑剂YKZJ-1为1.5-4.5％；
KCl为6-8％；
配制完毕后使用适量重晶石将溶液密度调至1.8g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，其特征在于：各组分量具体如下：
原矿土1.5％、纯碱重量0.09％及水配制形成基浆；
降失水增稠剂PAC-LV为0.6％；
降失水增稠剂DTP为0.3％；
降滤失剂SIFB-1为10％；
包被抑制剂JXA-1为1％；
成膜封堵剂FDM-1为3％；
NaOH为0.2％；
CaO为0.5％；
抑制润滑剂YKZJ-1为3.5％；
KCl为7％。
3.根据权利要求2所述的一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，其特征在于：重晶石密度为4.0-4.4g/cm3。
4.根据权利要求3所述的一种环保型强抑制成膜封堵水基钻井液，其特征在于：重晶石密度为4.2g/cm3。
5.一种环保型成膜封堵水基钻井液配制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：称取组分原料；
步骤2:配制一定量8％原矿土基浆，无水纯碱加量为土的6％，室温养护24h以上；
步骤3:在配制装置中加入水，并加入陈化好的浓度为8％的预水化膨润土浆，高速搅拌4-6min；
步骤4：加入降失水增稠剂PAC-LV高速搅拌4-6min，保持高速搅拌加入降失水增稠剂DTP，并搅拌5min；
步骤5：加入降滤失剂SIFB-1高速搅拌1-3min后加入包被抑制剂JXA-1搅拌1-3min，然后加入成膜封堵剂FDM-1高速搅拌1-3min；
步骤6：将NaOH、CaO同时加入配制装置中高速搅拌1-2min，将抑制润滑剂YKZJ-1加入后保持高速搅拌1-3min；
步骤7：加入KCl后持续高速搅拌1-4min；
步骤8：根据配制浆液的体积和密度，将重晶石粉加重至1.8g/cm3，加重过程中高速搅拌18-25min。
6.根据权利要求5所述的一种环保型成膜封堵水基钻井液配制方法，其特征在于：搅拌时搅拌转速为10000～11000r/min。
7.根据权利要求6所述的一种环保型成膜封堵水基钻井液配制方法，其特征在于：搅拌时搅拌转速为8000r/min。
8.根据权利要求5所述的一种环保型成膜封堵水基钻井液配制方法，其特征在于：还包括步骤9，将配制的浆液装罐后，在98-110℃条件下热滚16-20h。
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