CN116622345A - 一种抗高温封堵防塌钻井液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了油气开发的钻井液，具体是一种抗高温封堵防塌钻井液及其制备方法和应用。所述钻井液主要由如下质量百分比的原料组成：钠基膨润土2～3%、碳酸钠0.1～0.2%、pH调节剂0.1～0.3%、聚合物聚丙烯酰胺钾0.2～0.3%、氯化钾3～4%、抗高温抗盐降滤失剂0.5～1%、两性离子聚合物降滤失剂0.5～1%、磺化酚醛树脂Ⅱ2～5%、磺化褐煤树脂2～5%、多软化点封堵防塌剂2～3%、微纳米封堵剂1～3%、超细碳酸钙2～3%、氧化钙0.2～0.5%、辅助添加剂0～5%、余量为水；所述钻井液以重晶石粉调节密度。本发明的抗温≥200℃、API滤失量≤2mL、200℃/3.5MPa滤失量≤12mL，具有优异的抗高温、封堵、防塌技术特点，有利于提高井壁稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及油气开发的钻井液，具体是一种适用于超深井的抗高温封堵防塌钻井液及其制备方法和应用。
背景技术
在油气开发的钻井工艺中，钻井液是钻井工艺可靠实现的重要作用液，对井壁稳定、防坍塌起着至关重要的作用。油气井内的地层温度，随着钻进深度的不同而不同，近年来油气井的勘探开发逐渐向着深井、超深井拓展。超深井内的高温、高压等井况因素，对钻井液的性能具有很大程度的影响，甚至会影响到钻井的安全性和钻进速度等，这也就对适应钻井深度的钻井液的耐温性提出了高技术要求。
油气井内的地层高温，对钻井液的影响主要是通过对其组分产生影响引起的，一是高温对于粘土的影响，包括高温分散、高温聚结和高温钝化等；二是高温对于钻井液处理剂的影响，包括高温降解、高温交联、高温解析附以及高温去水化等；三是高温对于钻井液性能影响，主要包括粘度、滤失量、流变性等。常见水基钻井液的最大耐温范围为180℃，难以满足超深井内的井况温度环境。
近年来，超深油气井的钻进深度向着6800m迈进，井底温度可达200℃，地层压力可达63MPa。当前常见的水基钻井液难以满足6800m以上超深井的钻进技术要求，需要形成耐温高达200℃的水基钻井液，以适应超深井的钻进。
在已公开的我国专利文献中，披露了可适应200℃以上地层高温的水基钻井液，例如中国专利文献公开的名称为“抗248℃超高温的低密度水基钻井液及其制备方法与应用”（公开号CN108659801A，公开日2018.10.16）的技术，该技术形成低密度聚磺水基钻井液，以抗超深井下的超高温工况环境。然而，该技术的组成配方复杂，以改性石墨作为润滑剂虽提高了钻井液流变性，但对地层裂缝封堵、防塌性能较为欠缺，不利于保障井壁稳定性。
发明内容
本发明的技术目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种超深井钻进用的抗高温封堵防塌钻井液，以改善现有技术中超高温钻井液难以抗温200℃及不利于提高井壁稳定性的技术问题。
为了实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是，一种抗高温封堵防塌钻井液，所述钻井液主要由如下质量百分比的原料组成：
钠基膨润土 2～3%、
碳酸钠 0.1～0.2%、
pH调节剂 0.1～0.3%、
聚合物聚丙烯酰胺钾 0.2～0.3%、
氯化钾 3～4%、
抗高温抗盐降滤失剂 0.5～1%、
两性离子聚合物降滤失剂 0.5～1%、
磺化酚醛树脂Ⅱ 2～5%、
磺化褐煤树脂 2～5%、
多软化点封堵防塌剂 2～3%、
微纳米封堵剂 1～3%、
超细碳酸钙 2～3%、
氧化钙 0.2～0.5%、
辅助添加剂 0～5%、
余量为水；
所述钻井液以重晶石粉调节密度。
作为优选，所述钻井液主要由如下质量百分比的原料组成：
钠基膨润土 2%、
碳酸钠 0.1%、
pH调节剂 0.3%、
聚合物聚丙烯酰胺钾 0.2%、
氯化钾 3%、
抗高温抗盐降滤失剂 1%、
两性离子聚合物降滤失剂 0.5%、
磺化酚醛树脂Ⅱ 3%、
磺化褐煤树脂 2%、
多软化点封堵防塌剂 2%、
微纳米封堵剂 3%、
超细碳酸钙 2%、
氧化钙 0.2%、
余量为水；
所述钻井液以重晶石粉调节密度。
所述抗高温抗盐降滤失剂，为抗地层中1.2×105mg/L盐、石膏污染及抗地层200℃高温的褐煤类。
所述两性离子聚合物降滤失剂为抗地层200℃高温的五元共聚抗高温降滤失剂。
所述聚合物聚丙烯酰胺钾为含羧钾聚丙烯酰胺衍生物。
所述多软化点封堵防塌剂为沥青质类。
所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
所述辅助添加剂为除硫剂、磺化单宁、润滑剂、消泡剂、堵漏剂、斯盘80和/或杀菌剂。
一种上述抗高温封堵防塌钻井液的制备方法，所述制备方法包括下列工艺步骤：
S1，在常温、常压下的水中，加入配方量的钠基膨润土、碳酸钠、pH调节剂，搅拌至少24h，水化膨胀形成碱性钻井液；
S2，在碱性钻井液中加入配方量的聚合物聚丙烯酰胺钾、抑制剂KCl、抗高温抗盐降滤失剂、两性离子聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂Ⅱ、磺化褐煤树脂、多软化点封堵防塌剂、微纳米封堵剂、超细碳酸钙、氧化钙、辅助添加剂，搅拌均匀；
过程中，根据地层深度要求在搅拌状态下加入重晶石粉调节钻井液密度，持续搅拌至设定密度。
一种上述抗高温封堵防塌钻井液的应用，所述钻井液应用于目的层深度≥6900m、目的层温度≥180℃的钻井施工作业。
在上述钻井液中，以水+钠基膨润土+碳酸钠形成基浆；
以氢氧化钠或氢氧化钾调节其适应于作业工况环境的pH值；
两性离子聚合物降滤失剂作为一种共聚抗高温降滤失剂，可抗地层200℃高温的淡水；
聚合物选聚丙烯酰胺钾盐作为一种含羧钾聚丙烯酰胺衍生物，具有很强的抑制页岩分散作用，并兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能，从而能够改善井液的流变性并能有效地包被钻屑，抵制地层造浆，防止软泥液岩和硬脆性泥液岩的水化和剥落，起到稳定井壁、防塌的作用，同时具有较好的降失水作用，与其它处理剂配伍性好；
氯化钾作为一种无机盐抑制剂，能够抑制泥页岩和钻屑的水化分散，降低泥浆结构粘度和水眼粘度，在混层粘土矿物的易塌层作用明显；
抗高温抗盐降滤失剂选自褐煤类可抗地层高温200℃以上；
多软化点封堵防塌剂选沥青质类产品，利用其软化点作用，在地层表面形成油质类薄油膜有效保持易坍塌地层的井壁稳定；
磺化酚醛树脂Ⅱ作为一种抗温抗盐的超深井泥浆降滤失剂，能降低高温（200℃）后高矿化度泥浆的失水量、泥饼厚高和泥饼磨擦系数，改善泥浆的流变性能，有降失水、防塌、防卡、抗饱和盐水多种功效，并在降失水的同时不会增大泥浆的粘度，高温条件下不会产生胶凝作用；
磺化褐煤树脂具有明显的降滤失和抑制升粘作用；
微纳米封堵剂能够填充、支撑地层中的微裂缝的岩石，使其不脱落、垮塌；
超细碳酸钙对地下气藏形成有效保护。
本发明的有益技术效果是：本发明的钻井液抗温≥200℃、API滤失量≤2mL、200℃/3.5MPa滤失量≤12mL，具有优异的抗高温、封堵、防塌技术特点，有利于提高井壁稳定性。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种抗高温封堵防塌钻井液，所述钻井液主要由如下质量百分比的原料组成：钠基膨润土2～3%、碳酸钠0.1～0.2%、pH调节剂0.1～0.3%、聚合物聚丙烯酰胺钾0.2～0.3%、氯化钾3～4%、抗高温抗盐降滤失剂0.5～1%、两性离子聚合物降滤失剂0.5～1%、磺化酚醛树脂Ⅱ2～5%、磺化褐煤树脂2～5%、多软化点封堵防塌剂2～3%、微纳米封堵剂1～3%、超细碳酸钙2～3%、氧化钙0.2～0.5%、辅助添加剂0～5%、余量为水；所述钻井液根据地层深度要求以重晶石粉调节密度。
在上述钻井液配方中，各关键组分的研选遵循如下技术逻辑。
膨润土是水基钻井液的基础材料，优质膨润土具有更高的造浆率，在高密度条件下，能以更少的加量得到更好的钻井液性能。
在室内对新疆中非夏子街（OCMA级）、湖北龙海化工（OCMA级）、濮阳中原三力（钻井级）、胜利胜大（OCMA级）的膨润土进行造浆性能和抗温性能评价。试验配方为：清水+2%碳酸钠+2%（或4%）土粉+0.1%NaOH，养护16h，测老化150℃/16h前后在40℃条件下的流变性和滤失量。试验结果见表1（厂家名称用数字表示，序号1表示新疆中非夏子街（OCMA级），序号2表示湖北龙海化工（OCMA级），序号3表示濮阳中原三力（钻井级），序号4表示胜利胜大（OCMA级））。
分别利用漏斗粘度仪、六转旋转粘度仪、API滤失仪、高温高压滤失仪测试，其测试结果如表1所示。
表1 超高温水基钻井液基浆材料优选
其中，FL为室温滤失水量，FV为漏斗粘度，PV为塑性粘度，YP为动切力。
从表1可以看出，相同条件下，厂家2的膨润土造浆率更高，配制的基浆的滤失量更小，老化后的流变性变化更小，说明该厂家膨润土的抗温性能更好。因此，本发明的膨润土优选湖北龙海化工（OCMA级）的。
申请人采用以下材料进行抗高温钻井液抑制剂的研选。超深井钻井液的特点，体系配方中的材料种类不宜过多，否则可能高温条件下不同材料发生交联反应等，或者钻井液性能出现问题不易判断是哪种材料的原因。因此，从聚丙烯酸钾、聚胺抑制剂、成膜封堵剂和KCl中研选两种抑制类材料，确保所配制的钻井液具有良好的抑制性。
取目标井类似地层页岩岩屑，在常规聚磺体系中加入按不同配比上述几种抑制剂，做滚动回收率试验（180℃、16h）试验，结果见表2。
表2 体系抑制性能评价实验结果
表2的结果表明，3%KCl+0.2%聚丙烯酸钾较其它配方，不仅对页岩具有较强的抑制水化分散和膨胀的能力，且对体系流变性能影响较小。
申请人采用以下材料进行超高温钻井液降滤失剂的研选。降滤失剂的抗温性能，决定着体系在超高温度下的滤失性能。室内通过在常规聚磺体系里按最高推荐加量单独加入每种抗高温降滤失剂，做滚动老化试验（16h、200℃），检测钻井液流变性、滤失性和造壁性，结果见表3。从表3可以看出，研选的抗高温抗盐降滤失剂、两性离子聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂Ⅱ及磺化褐煤树脂老化后流变性较好、滤失量较低，比较符合本井要求。
为验证本发明提供的钻井液的性能，申请人为了达到200℃温度下2.30g/cm3钻井液对滤失性能的要求，室内通过大量的平行试验，确定了几种材料的最佳配比为：0.5%～1%抗高温抗盐降滤失剂+0.5～1%两性离子聚合物降滤失剂+3%～6%磺化酚醛树脂Ⅱ+3%～6%磺化褐煤树脂。
表3 降滤失性能评价
表3中，G表示切力（由六速旋转粘度仪测出），10s测试的为初切力，10min测试的为终切力，单位为Pa；FLHTHP表示高温高压失水，单位为mL；KHTHP表示高温高压泥饼厚度，单位为mm。
为验证本发明提供的钻井液的性能，申请人采用以下材料进行超高温钻井液封堵剂的研选。封堵材料的类型、尺寸和配比直接决定着钻井液造壁性的强弱，进而影响钻井液滤失性、防塌和防漏能力。室内对抗高温封堵材料进行研选，以形成薄而致密的泥饼，产生优良的造壁防塌能力。
对抗高温封堵材料进行不同配比，使用PPA封堵性能评价仪和50d砂盘对其封堵性能评价试验，试验条件为200℃、5MPa，结果见表4。可以看出，研选的配方中，2%多软化点封堵防塌剂+1%微纳米封堵剂+2%超细碳酸钙的封堵效果最好。
表4 封堵性能评价
表4中，FLHTHP表示高温高压失水，单位为mL；KHTHP表示高温高压泥饼厚度，单位为mm。
基于上述研选，上述钻井液的优选配方为：钠基膨润土2%、碳酸钠0.1%、pH调节剂0.3%、聚合物聚丙烯酰胺钾0.2%、氯化钾3%、抗高温抗盐降滤失剂1%、两性离子聚合物降滤失剂0.5%、磺化酚醛树脂Ⅱ3%、磺化褐煤树脂2%、多软化点封堵防塌剂2%、微纳米封堵剂3%、超细碳酸钙2%、氧化钙0.2%、余量为水；所述钻井液的具体密度，根据地层深度要求以重晶石粉调节。
该优选配方的钻井液，按下列工艺步骤制得：
S1，在常温、常压下的水中，加入配方量的钠基膨润土、碳酸钠、pH调节剂，搅拌约24h，水化膨胀形成碱性钻井液；
S2，在碱性钻井液中加入配方量的聚合物聚丙烯酰胺钾、抑制剂KCl、抗高温抗盐降滤失剂、两性离子聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂Ⅱ、磺化褐煤树脂、多软化点封堵防塌剂、微纳米封堵剂、超细碳酸钙、氧化钙，搅拌均匀；
过程中，根据地层深度要求在搅拌状态下加入重晶石粉调节钻井液密度，持续搅拌至设定密度，即得目标产品-水基钻井液。
在该配方中，氧化钙主要作为防酸性气体处理剂，在钻井液中应保持其含量充足。进入产层前，尽量清除无用固相，提高KCl的含量，同时加入1%的非渗透处理剂，加强钻井液对油气层的膜效应和暂堵能力，保护产层。
为验证本发明提供的钻井液的性能，申请人对钻井液配方进行超深井抗高温封堵防塌钻井液高温稳定性评价。
对确定的超深井抗高温封堵防塌钻井液测量80℃常规性能，并用滚子炉在200℃下老化48h，对比老化前后钻井液各项性能，结果见表5。可以看出，超深井抗高温封堵防塌钻井液在井口温度下流变性良好，经过200℃/48h高温老化后各项性能变化小，说明研选配方不仅常态下流变性好，且具有良好的高温稳定性和流变性。
表5 流变性及高温稳定性评价
表5中，ρ表示密度，单位为g/cm3；PV表示塑性粘度，单位为mPa·s；YP表示动切力，单位为Pa；G表示切力（由六速旋转粘度仪测出），10s测试的为初切力，10min测试的为终切力，单位为Pa；FLAPI表示API失水（用API滤失仪测），单位为mL；FLHTHP表示高温高压失水，单位为mL；KHTHP表示高温高压泥饼厚度，单位为mm。
为验证本发明提供的钻井液的性能，申请人对钻井液配方进行抑制性能评价。
取目标井类似地层页岩岩屑和页岩岩心，做滚动回收率试验(200℃/16h)和线性页岩膨胀量试验(室温/8h)，见表6。研选的钻井液相对于区域某施工井的常规聚磺体系，岩屑回收率更高，膨胀率更小，对岩屑、页岩具有更强的抑制水化分散和膨胀的能力，在超高温下的抑制性明显优于常规聚磺钻井液。
表6 抑制性能评价实验结果
为验证本发明提供的钻井液的性能，超深井抗高温封堵防塌钻井液封堵性评价。
对超高温防塌钻井液和常规聚磺钻井液，取粒径为0.5～15μm的石英砂，在200℃/16h下做砂床最大侵入深度FA实验，见表7。结果表明，常规聚磺钻井液井的砂床最大侵入深度为2.1cm，而超高温防塌钻井液的砂床最大侵入深度为1.0cm，说明研选的超高温防塌钻井液体系封堵性能良好。
表7 封堵性能评价实验结果
为验证本发明提供的钻井液的性能，超深井抗高温封堵防塌钻井液润滑性评价。
采用NF-2型泥饼粘附系数测定仪，评价在超高温防塌钻井液基础配方中加入特种型油基润滑剂RH-3、抗高温抗饱和盐润滑剂RH-220、极压润滑剂SMJH-1和固体润滑剂RT-1前后的润滑性。结果表明，体系具有较好的润滑性，且加入各种液体、固体润滑剂后，润滑效果进一步改善，其中以2%RH-220与1%RT-1复配的润滑效果最佳，见表8。
表8 润滑性能评价
为验证本发明提供的钻井液的性能，超深井抗高温封堵防塌钻井液抗酸性气体污染评价。
在研选体系中加入不同酸性气体污染源，使其在体系中达到一定含量，测量老化前80℃及200℃/24h老化后的流变性及滤失性，试验结果见表9。结果表明，在使用KOH调控超高温防塌钻井液基浆pH为11，同时体系中存有适量生石灰和除硫剂的情况下，体系具有良好的抗酸性气体入侵的能力。
表9 抗酸性气体污染评价
表9中，ρ表示密度，单位为g/cm3；PV表示塑性粘度，单位为mPa·s；YP表示动切力，单位为Pa；G表示切力（由六速旋转粘度仪测出），10s测试的为初切力，10min测试的为终切力，单位为Pa；FLHTHP表示高温高压失水，单位为mL。
为验证本发明提供的钻井液的性能，超深井抗高温封堵防塌钻井液现场应用效果是：
以四川盆地川南地区福1井超深井段钻井工程为试验例，钻井液现场应用性能见表10。
表10 超深井抗高温封堵防塌钻井液现场应用情况
表10中，ρ表示密度，单位为g/cm3；PV表示塑性粘度，单位为mPa·s；YP表示动切力，单位为Pa；G表示切力（由六速旋转粘度仪测出），10s测试的为初切力，10min测试的为终切力，单位为Pa；FLAPI表示API失水（用API滤失仪测），单位为mL；FLHTHP表示高温高压失水，单位为mL。
超深井抗高温封堵防塌钻井液满足福1井的工程和地质设计要求，且在施工过程中井下正常，钻进、起下钻、测井、下套管等作业顺利，未出现故障复杂，对钻井作业的安全优质、提速提效起到有力的推动作用。井深6327m最小井径为192.59mm，井深6360m最大井径为398.54mm，平均井径：252.48mm，井眼扩大率：4.63%。
以上井眼扩大率控制指标较好，说明在超深井中抗高温防塌效果显著。
除了上述优选实施例1之外，本发明还可以形成如下实施例2、3、4。
实施例2
一种抗高温封堵防塌钻井液，包括如下重量配比的组分原料：水100份、钠基膨润土3份、碳酸钠0.2份、pH调节剂0.25份、聚合物聚丙烯酰胺钾0.3份、氯化钾3.5份、抗高温抗盐降滤失剂0.6份、两性离子聚合物降滤失剂1份、磺化酚醛树脂Ⅱ4份、磺化褐煤树脂5份、多软化点封堵防塌剂3份、微纳米封堵剂1.5份、超细碳酸钙2.5份、氧化钙0.3份、辅助添加剂5份；所述钻井液根据地层深度要求以重晶石粉调节密度。
上述抗高温抗盐降滤失剂，为抗地层中1.2×105mg/L盐、石膏污染及抗地层200℃高温的褐煤类。
上述两性离子聚合物降滤失剂为抗地层200℃高温的五元共聚抗高温降滤失剂。
上述聚合物聚丙烯酰胺钾为含羧钾聚丙烯酰胺衍生物。
上述多软化点封堵防塌剂为沥青质类。
上述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
上述辅助添加剂为润滑剂和消泡剂的混合物。
上述抗高温封堵防塌钻井液的制备方法，包括下列工艺步骤：
S1，在常温、常压下的水中，加入配方量的钠基膨润土、碳酸钠、pH调节剂，搅拌约25h，水化膨胀形成碱性钻井液；
S2，在碱性钻井液中加入配方量的聚合物聚丙烯酰胺钾、抑制剂KCl、抗高温抗盐降滤失剂、两性离子聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂Ⅱ、磺化褐煤树脂、多软化点封堵防塌剂、微纳米封堵剂、超细碳酸钙、氧化钙、辅助添加剂，搅拌均匀；
过程中，根据地层深度要求在搅拌状态下加入重晶石粉调节钻井液密度，持续搅拌至设定密度，即得目标产品-水基钻井液。
实施例3
一种抗高温封堵防塌钻井液，包括如下重量配比的组分原料：水100份、钠基膨润土2.5份、碳酸钠0.15份、pH调节剂0.1份、聚合物聚丙烯酰胺钾0.2份、氯化钾4份、抗高温抗盐降滤失剂1份、两性离子聚合物降滤失剂0.7份、磺化酚醛树脂Ⅱ2份、磺化褐煤树脂4份、多软化点封堵防塌剂2.5份、微纳米封堵剂3份、超细碳酸钙3份、氧化钙0.5份、辅助添加剂2份；所述钻井液根据地层深度要求以重晶石粉调节密度。
上述抗高温抗盐降滤失剂，为抗地层中1.2×105mg/L盐、石膏污染及抗地层200℃高温的褐煤类。
上述两性离子聚合物降滤失剂为抗地层200℃高温的五元共聚抗高温降滤失剂。
上述聚合物聚丙烯酰胺钾为含羧钾聚丙烯酰胺衍生物。
上述多软化点封堵防塌剂为沥青质类。
上述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
上述辅助添加剂为消泡剂、堵漏剂、斯盘80和杀菌剂的混合物。
上述抗高温封堵防塌钻井液的制备方法，包括下列工艺步骤：
S1，在常温、常压下的水中，加入配方量的钠基膨润土、碳酸钠、pH调节剂，搅拌约26h，水化膨胀形成碱性钻井液；
S2，在碱性钻井液中加入配方量的聚合物聚丙烯酰胺钾、抑制剂KCl、抗高温抗盐降滤失剂、两性离子聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂Ⅱ、磺化褐煤树脂、多软化点封堵防塌剂、微纳米封堵剂、超细碳酸钙、氧化钙、辅助添加剂，搅拌均匀；
过程中，根据地层深度要求在搅拌状态下加入重晶石粉调节钻井液密度，持续搅拌至设定密度，即得目标产品-水基钻井液。
实施例4
一种抗高温封堵防塌钻井液，包括如下重量配比的组分原料：水100份、钠基膨润土2.2份、碳酸钠0.2份、pH调节剂0.2份、聚合物聚丙烯酰胺钾0.3份、氯化钾3份、抗高温抗盐降滤失剂0.8份、两性离子聚合物降滤失剂0.5份、磺化酚醛树脂Ⅱ5份、磺化褐煤树脂3份、多软化点封堵防塌剂2份、微纳米封堵剂2份、超细碳酸钙2份、氧化钙0.4份、辅助添加剂3份；所述钻井液根据地层深度要求以重晶石粉调节密度。
上述抗高温抗盐降滤失剂，为抗地层中1.2×105mg/L盐、石膏污染及抗地层200℃高温的褐煤类。
上述两性离子聚合物降滤失剂为抗地层200℃高温的五元共聚抗高温降滤失剂。
上述聚合物聚丙烯酰胺钾为含羧钾聚丙烯酰胺衍生物。
上述多软化点封堵防塌剂为沥青质类。
上述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
上述辅助添加剂为除硫剂、磺化单宁、润滑剂和杀菌剂的混合物。
上述抗高温封堵防塌钻井液的制备方法，包括下列工艺步骤：
S1，在常温、常压下的水中，加入配方量的钠基膨润土、碳酸钠、pH调节剂，搅拌约24h，水化膨胀形成碱性钻井液；
S2，在碱性钻井液中加入配方量的聚合物聚丙烯酰胺钾、抑制剂KCl、抗高温抗盐降滤失剂、两性离子聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂Ⅱ、磺化褐煤树脂、多软化点封堵防塌剂、微纳米封堵剂、超细碳酸钙、氧化钙、辅助添加剂，搅拌均匀；
过程中，根据地层深度要求在搅拌状态下加入重晶石粉调节钻井液密度，持续搅拌至设定密度，即得目标产品-水基钻井液。
通过上述实施例1、2、3和4所述，本发明的抗高温封堵防塌钻井液，应用于目的层深度≥6900m、目的层温度≥180℃的钻井施工作业。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种抗高温封堵防塌钻井液，其特征在于，所述钻井液主要由如下质量百分比的原料组成：
钠基膨润土 2～3%、
碳酸钠 0.1～0.2%、
pH调节剂 0.1～0.3%、
聚合物聚丙烯酰胺钾 0.2～0.3%、
氯化钾 3～4%、
抗高温抗盐降滤失剂 0.5～1%、
两性离子聚合物降滤失剂 0.5～1%、
磺化酚醛树脂Ⅱ 2～5%、
磺化褐煤树脂 2～5%、
多软化点封堵防塌剂 2～3%、
微纳米封堵剂 1～3%、
超细碳酸钙 2～3%、
氧化钙 0.2～0.5%、
辅助添加剂 0～5%、
余量为水；
所述钻井液以重晶石粉调节密度。
2.根据权利要求1所述抗高温封堵防塌钻井液，其特征在于，所述钻井液主要由如下质量百分比的原料组成：
钠基膨润土 2%、
碳酸钠 0.1%、
pH调节剂 0.3%、
聚合物聚丙烯酰胺钾 0.2%、
氯化钾 3%、
抗高温抗盐降滤失剂 1%、
两性离子聚合物降滤失剂 0.5%、
磺化酚醛树脂Ⅱ 3%、
磺化褐煤树脂 2%、
多软化点封堵防塌剂 2%、
微纳米封堵剂 3%、
超细碳酸钙 2%、
氧化钙 0.2%、
余量为水；
所述钻井液以重晶石粉调节密度。
3.根据权利要求1或2所述抗高温封堵防塌钻井液，其特征在于，所述抗高温抗盐降滤失剂，为抗地层中1.2×105mg/L盐、石膏污染及抗地层200℃高温的褐煤类。
4.根据权利要求1或2所述抗高温封堵防塌钻井液，其特征在于，所述两性离子聚合物降滤失剂为抗地层200℃高温的五元共聚抗高温降滤失剂。
5.根据权利要求1或2所述抗高温封堵防塌钻井液，其特征在于，所述聚合物聚丙烯酰胺钾为含羧钾聚丙烯酰胺衍生物。
6.根据权利要求1或2所述抗高温封堵防塌钻井液，其特征在于，所述多软化点封堵防塌剂为沥青质类。
7.根据权利要求1或2所述抗高温封堵防塌钻井液，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
8.根据权利要求1所述抗高温封堵防塌钻井液，其特征在于，所述辅助添加剂为除硫剂、磺化单宁、润滑剂、消泡剂、堵漏剂、斯盘80和/或杀菌剂。
9.一种权利要求1或2所述抗高温封堵防塌钻井液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下列工艺步骤：
S1，在常温、常压下的水中，加入配方量的钠基膨润土、碳酸钠、pH调节剂，搅拌至少24h，水化膨胀形成碱性钻井液；
S2，在碱性钻井液中加入配方量的聚合物聚丙烯酰胺钾、抑制剂KCl、抗高温抗盐降滤失剂、两性离子聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂Ⅱ、磺化褐煤树脂、多软化点封堵防塌剂、微纳米封堵剂、超细碳酸钙、氧化钙、辅助添加剂，搅拌均匀；
过程中，根据地层深度要求在搅拌状态下加入重晶石粉调节钻井液密度，持续搅拌至设定密度。
10.一种权利要求1或2所述抗高温封堵防塌钻井液的应用，其特征在于，所述钻井液应用于目的层深度≥6900m、目的层温度≥180℃的钻井施工作业。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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