[发明专利]钻井液泥饼硬化剂

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井工程领域使用的一种钻井液添加剂，尤其是一种钻井液泥饼硬化剂。

背景技术

石油钻井工程领域，为提高固井质量，需对泥饼进行处理，使泥饼本身硬化。由于泥饼和固井水泥两项物质不相容性，为保证固井二界面封固质量，应用旋流发生器对泥饼进行刮削，旋流发生器只能够刮削掉井壁的部分虚泥饼，因此，固井界面封固质量没有从根本上得到解决。有关泥饼硬化方法，有加入高炉矿渣，然后再加入活化剂固化方面的报道，但是这些矿渣必须在加入很大的活化剂组分含量下才有效果，同时活化剂改变了钻井液的性能，不能满足施工的要求。

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的加入活化剂组分含量大同时活化剂改变了钻井液的性能影响施工要求的问题，而提供一种钻井液泥饼硬化剂。该钻井液泥饼硬化剂，具有加量少，不影响钻井液性能，只有在水泥界面才发生作用，能够满足施工要求。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该钻井液泥饼硬化剂，其组分及配比按重量百分比如下：微米级的水合二氧化硅50-90%，分散剂5-30%，缓凝剂2-20%，流型改进剂1-5%。

所述的水合二氧化硅的粒度范围是10-100微米。

所述的分散剂为磺化腐殖酸钾；缓凝剂为单宁酸钾；流型改进剂为复合离子聚合物。

所述的复合离子聚合物为FA367。

该剂的配方使用微米含硅材料和其他辅助材料，添加在完井液当中，并且与其它固相材料一起构成了泥饼的结构，当泥饼和水泥浆接触时，水泥浆当中的钙离子随滤液扩散到泥饼内部并与当中的微米硅形成水合硅酸钙，改变了泥饼的强度和硬度，使泥饼的结构由原来的接触性转变为化学结构。

    FA367是一种两性离子聚合物,它是由多种非离子、阴离子、阳离子单体共聚而成的水溶性高分子聚合物,在钻井液中主要起抑制分散、增加钻井液黏度和降低滤失量的作用,具有强抑制性和优良的配浆性能,可有效解决钻井液稳定性差的问题,是钻井中常用的有机增黏剂之一。所谓的硬化剂是指通过在泥浆中加入特定的材料在泥饼形成后起到改变泥饼结构达到硬化作用的化学组合物。所谓的硬化泥饼是指在钻井完井过程中，使固井的第一界面和第二界面形成的泥饼在固井后结构发生改变，形成比较高的结构和硬度的处理过程。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该钻井液泥饼硬化剂，要求在完钻电测后通井按照重量体积比1%-5%的比例加入到钻井液当中，具有加量少，只有在水泥界面才发生作用，不影响钻井液性能，能够满足施工要求；优质率与常规井相比，提高了25个百分点。

具体实施方式：

下面结合实施例将对本发明作进一步说明：

本发明实施例所用的硬化剂是由微米级的水合二氧化硅为主体，配以分散剂、缓凝剂以及流型调节剂。硬化剂的组分为：水合二氧化硅的粒度范围是10-100微米，含量50-90%；分散剂为磺化腐殖酸钾，含量5-30%；缓凝剂为单宁酸钾，含量为2-20%；流型改进剂为复合离子聚合物FA367，含量1-5%。

实施例1

称取10-100微米的水合二氧化硅90 g、分散剂5 g、缓凝剂2 g、流型改进剂3 g混合配制成钻井液泥饼硬化剂。

实施例2

称取10-100微米的水合二氧化硅50 g、分散剂30 g、缓凝剂15 g、流型改进剂5 g混合配制成钻井液泥饼硬化剂。

实施例3

称取10-100微米的水合二氧化硅40 g、分散剂25 g、缓凝剂20 g、流型改进剂5 g混合配制成钻井液泥饼硬化剂。

实施例4

称取10-100微米的水合二氧化硅70 g、分散剂20 g、缓凝剂9 g、流型改进剂1 g混合配制成钻井液泥饼硬化剂。

实施例所使用的各组分均为市售，复合离子聚合物为FA367的生产厂家为山东阳谷江北化工有限公司。

将上述实施例配制的硬化剂在适当时间加入钻井液体系中，并控制钻井液的性能以达到钻井工程的要求和固井工程的要求。本发明要求在完钻电测后通井按照重量体积比1%-5%的比例加入到钻井液当中，并且充分循环一周以上，监控钻井液性能。

对上述钻井液泥饼硬化剂，通过声波测井和声变测井进行效果评估，根据用户要求可以通过15天延时测井进行评价。