[发明专利]钻探中降低泥浆失水量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低泥浆失水量的方法，尤其涉及一种用于地质钻探工程中，降低作为冲洗液泥浆的失水量的方法。

背景技术

在地质钻探工程中，通常使用泥浆作为钻头钻进工作面的冲洗液。泥浆作为钻进工作面的循环冲洗介质，是应对钻孔破碎、漏失等复杂地层钻进工况的重要手段。同时，泥浆还具有稳定钻孔孔壁，防止孔壁水化和坍塌的功能。因此泥浆的失水量是重要的性能参数。

泥浆的失水量是泥浆最重要的性能参数，失水量越大，泥浆的性能越差，钻孔越不稳定。然而，泥浆在循环使用中，由于钻井内压差增加、提钻压力波动、以及泥皮质量等原因，直接导致在循环过程中泥浆失水量的增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻探中降低泥浆失水量的方法，以减小泥浆在钻探过程中的失水量，保持钻孔的稳定。

本发明提供了一种钻探中降低泥浆失水量的方法，包括a)混合直链烷烃羧酸、烯烃羧酸和环烷烃羧酸，得到羧酸混合物；b)加热混合羧酸混合物和氢氧化钠溶液，得到混合羧酸盐；和c)按照泥浆质量分数的1~3%，向其中添加混合羧酸盐并搅拌均匀。

钻探中降低泥浆失水量的方法中，制得的混合羧酸盐结构中含有众多强亲水基和一定数量吸附基，这些基团可以使得泥浆颗粒稳定地分布在泥浆中。将混合羧酸盐添加到泥浆中并搅拌均匀后，增加了泥浆滤液的粘度，提高了泥皮中水化膜的质量，使原泥浆的失水量下降。

在钻探中降低泥浆失水量的方法的再一种示意性的实施方式中，羧酸混合物为碳原子数大于等于12的直链烷烃羧酸、烯烃羧酸和环烷烃羧酸的混合物。

在钻探中降低泥浆失水量的方法的另一种示意性的实施方式中，羧酸混合物由亚油酸和松香酸按照质量比1:2混合得到。

在钻探中降低泥浆失水量的方法的又一种示意性的实施方式中，氢氧化钠溶液的质量分数为25~35%，且羧酸混合物中氢氧化钠溶液的添加量为羧酸质量的10~20%。

在钻探中降低泥浆失水量的方法的又一种示意性的实施方式中，步骤a中，羧酸混合物和氢氧化钠溶液的加热温度为70~80℃，且混合时间为1~2小时。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对钻探中降低泥浆失水量的方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现结合以下实施例说明本发明的具体实施方式。

实施例一。

原料：

氢氧化钠溶液，由市购的工业纯氢氧化钠粉末加入蒸馏水配制得到，且氢氧化钠溶液的浓度为25%（质量分数）；

亚油酸，市购，其中亚油酸的主要成分为碳链上碳原子数大于12的长直链烷烃羧酸和烯烃羧酸；

松香酸，市购，其中松香酸为碳链上碳原子数大于12的环烷烃羧酸。

制备过程：

a)将亚油酸和松香酸按1:2比例（质量比）混合，得到羧酸混合物；

b)在得到的羧酸混合物中加入氢氧化钠溶液，制备混合羧酸盐，其中氢氧化钠溶液的添加量为羧酸混合物的10%（质量分数），羧酸混合物与氢氧化钠溶液反应时，加热搅拌1小时，且加热温度为70℃；

c)将制备好的混合羧酸盐添加到作为冲洗剂的泥浆中并搅拌均匀，其中混合羧酸盐的添加量为泥浆的1%（质量分数）。

采用气压式失水仪进行泥浆失水量的测定。仪器最高压差为10MPa，泥浆相对滤器表面产生的流速梯度范围在0~500^-1之间变换。将2.2升泥浆通过3~18cm长的岩心，可测得通过仪器端部滤孔的滤液量，由此得到泥浆的失水量。在某矿区的钻探中，采用本实施例的方法，泥浆的失水量从28ml/30min下降至18ml/30min，失水量下降约35.7%，维持了钻孔的稳定，保证了钻进的顺利进行。

钻探中降低泥浆失水量的方法中，制得的混合羧酸盐结构中含有众多强亲水基和一定数量吸附基，这些基团可以使得泥浆颗粒稳定地分布在泥浆中。将混合羧酸盐添加到泥浆中并搅拌均匀后，增加了泥浆滤液的粘度，提高了泥皮中水化膜的质量，使原泥浆的失水量下降。

实施例二。

原料：

氢氧化钠溶液，由市购的工业纯氢氧化钠粉末加入蒸馏水配制得到，且氢氧化钠溶液的浓度为25%（质量分数）；

亚油酸，市购，其中亚油酸的主要成分为碳链上碳原子数大于12的长直链烷烃羧酸和烯烃羧酸；

松香酸，市购，其中松香酸为碳链上碳原子数大于12的环烷烃羧酸。

制备过程：