[发明专利]一种钻井液快钻剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种钻井液添加剂，应用于钻井提速领域，采用新型配方和工艺，生产符合国家标准、成本低、质量好、环境友好的钻井液快钻剂。

背景技术

当钻探井孔时，通常使钻井液循环通过钻探管、通过钻头并且向上到达钻探管周围的环带以使钻屑循环出井孔并使钻头冷却。钻井液含有的组分使钻井液的密度提供约等于或大于钻探井孔穿过其中的地层中流体的孔隙压力的井底压力，并且还提供不大于造成钻探井孔穿过其中的地层断裂的压力的压力。钻井液通常还含有起其它作用的添加剂。钻井液快钻剂是目前提高钻速困难的情况下，特别开发研制的国内新型产品，可以有效提高钻速为20％以上。

深井、超深井钻井技术是勘探和开发深部油气等资源必不可少的关键技术，并且已经成为代表钻井工程技术发展水平的标志。近几年来随着钻井工程技术的发展，国内超深井不断涌现。这就对钻井速度提出了新的要求，也就充分体现了开展钻井液快钻剂研究的意义所在。尽管国外已经领先我们很多年，但是其中大多数性能并不是很理想，总是存在着这样那样的不足。所以有必要研究出一种既满足其作为快钻剂的性能，又对健康、安全、环境没有威胁的钻井液快钻剂。

钻井液快钻剂通过在钻头表面、钻屑上和钻井液中的粘土颗粒上的静电作用和物理、化学吸附，改善了钻头、钻具和钻屑的表面性质，提高了井眼的清洁率，减少了钻头泥包，提高了钻井速度；改善了钻井液的润滑效果，能有效地降低钻井液的摩阻和扭矩，大幅度地提高钻井速度。

现场应用表明，钻井液快钻剂可以有效提高机械钻速率为20％以上，从而缩短了钻井时间，节约了钻井成本，以钻井周期150天、每天钻井费用5万元计算，至少可以提前完钻30天、节约成本150万元，因此，推广使用钻井液快钻剂是非常必要的。

发明内容

本发明的目的正是针对现有钻井液提速剂所存在的问题和不足而专门研制的新型产品，经现场应用表明，钻井液快钻剂应用效果明显，具有良好的经济效益和社会效益，圆满完成了预期目标。

本发明包括钻井液快钻剂及其配方，其中动物油所占的重量比为10-40％，丙基三甲基氯化铵所占的重量比为5-20％，油酸所占的重量比为0.8-5％，乙二醇所占的重量比为1.5-5.5％，氯化石蜡所占的重量比为8-15％，机械油所占的重量比为10-30％，三乙醇胺所占的重量比为3-8％，氯化硬脂酸所占的重量比为0.5-5％，钻井液快钻剂是一种粘稠液体。

本发明包括钻井液快钻剂的生产工艺，操作方法如下：用反应釜将动物油加热到180℃，然后加入油酸、氯化硬脂酸，缓慢搅拌均匀，保持90分钟后自然冷却12小时；然后再按比例加入丙基三甲基氯化铵、氯化石蜡、机械油、三乙醇胺，最后加入乙二醇；天凉时可适当加温再加入原料，最后补充适量的水。

本发明包括钻井液快钻剂的使用方法，可以直接加入循环泥浆中，加入量可以选择0.2％、0.5％、1.0％，经性能评价，该快钻剂具有以下特点：(1)对塑性粘度影响不大，对动切力影响较大，加入0.2％时略有降低，加到0.5％时YP已经降为5Pa，降低率为74％，说明该处理剂略有降粘作用；(2)另外还具有降低摩擦阻力的作用，加入0.2％时摩擦系数降低率为28％，说明对钻井液的润滑性有所改善；(3)对钻井液的滤失量无不良影响，并略有降低作用。

本发明生产的钻井液快钻剂的主要理化指标如下表：