[发明专利]一种超高密度油基钻井液

说明书

本发明公布了一种超高密度油基钻井液及其配制方法。现有油基钻井液存在乳化稳定性和流变性差的问题，易造成井壁掉块坍塌，而出现阻卡和钻井周期长等复杂情况。本发明的一种超高密度油基钻井液，其密度为0.93g/cm³‑2.80g/cm³，它由基础油、乳化剂、润湿剂、增粘剂、降滤失剂、提切剂、碱度调节剂、氯化钙水溶液、封堵剂、加重剂等组成；并优化其配方及制备方法。所配制超高密度油基钻井液，具有良好的乳化稳定性和流变性，以及对泥页岩的强抑制性。具有各种处理剂加量小，配制成本低，破乳电压高，流变性好，滤失量小，抗水、土、盐、水基钻井液及水泥浆污染性能强等特点，可应用于超高压油气井、页岩气井及强水敏性地层的大位移井和水平井等特殊钻井作业。

技术领域

本发明涉及石油天然气及页岩气钻井工程油基钻井液技术领域，尤其涉及一种超高密度油基钻井液及其配制方法。

背景技术

当前，中国陆上和海上石油天然气钻采正在向深层(地下4500m以深)、超深层(地下6000m以深)和页岩气等含油气领域延伸，如四川、新疆、南海等油区。钻井过程中面临高压(高于70MPa)和高水敏性、易坍塌泥页岩的技术难题。

在上述地层钻水平井开发石油天然气时，需要使用油基钻井液。油基钻井液与水基钻井液相比具有抗高温、抗盐、抗钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度小等多种优点，已发展成为钻高难度的深井、页岩气井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层井的重要手段。

在应对超高压地层及强水敏性地层时，需使用超高密度油基钻井液。但长期以来，超高密度(≥2.4g/cm3)的油基钻井液由于固相含量极高，其流变性与悬浮能力很难协调，要么粘度太高，流动阻力太大，钻井排量达不到净化井眼要求；要么粘度不足，加重剂在井内高温、低流速或静态时沉降严重。因此，现有技术的超高密度油基钻井液存在乳化稳定性和流变性差的问题，易造成井壁掉块坍塌，而出现阻卡和钻井周期长等复杂情况，导致故障。所以，超高密度油基钻井液极难配制且稳定性差，难以适应超深油气井和高压页岩气井长时间钻井、完井要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种超高密度油基钻井液及其配制方法。其具有各种处理剂加量小，配制成本低，破乳电压高，流变性好，滤失量小，环保性较好，抗水、土、盐、水基钻井液及水泥浆污染性能强等特点，可应用于超高压油气井、页岩气井及强水敏性地层的大位移井和水平井等特殊钻井作业。

本发明通过大量试验研究，形成了超高密度油基钻井液配方体系(HWOBS/TYOBS)。一种超高密度油基钻井液，其密度为0.93g/cm3—2.80g/cm3；它由以下重量百分比的原材料配制而成：

(1)基础油：42.00％—95.00％；

(2)乳化剂：0.90％—2.60％；

(3)润湿剂：0.20％—0.70％；

(4)增粘剂：0.20％—3.00％；

(5)降滤失剂：1.00％—3.00％；

(6)提切剂：0.00％—0.20％；

(7)碱度调节剂：0.90％—3.00％；

(8)氯化钙水溶液：5.00％—28.00％；

(9)封堵剂：0.00％—2.00％；

(10)加重剂：余量；

所述的乳化剂为改性松浆油或长链烷基脂肪酸聚酰胺类非离子表面活性剂；

所述的润湿剂为长链烷基季铵盐类阳离子表面活性剂；

所述的增粘剂为有机蒙脱石或有机膨润土；