[发明专利]一种抗盐抗高温的有机盐乳化钻井液及配制方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种抗盐抗高温的有机盐乳化钻井液及配制方法。

背景技术

陇东气田目的层多为山西组，完钻井深多在寒武系徐庄组，钻井过程中经历山西和本溪两个地层，这两个地层都存在煤层，在钻井液处理过程中要预防煤层的垮塌。而开始转化泥浆体系的“双石层”属二叠系，地层埋藏深度约为3700m～4200m，地层中泥岩含量高，易于水化分散，使井眼内泥质或固相含量大增，同时此井段正好处于清水聚合物向完井液的转化，刚转化后钻井液性能差，如失水大、滤饼厚、抑制性差、润滑性能差等都对钻时造成影响。

长庆钻井总公司针对目前陇东气田“双石层”和山西本溪煤层的地层特点，结合丰富的钻井现场经验，成功地摸索出了一套以“膨润土、磺化沥青粉、降失水剂、大分子聚合物、抑制剂防塌剂”等为主的聚磺钻井液工艺技术。由于该体系抑制能力差，导致体系固相含量高，泥饼虚厚。提高抑制能力就需要加入有机盐处理剂，又会导致体系失水增大，造成井壁垮塌。而体系中的磺化沥青粉的热熔点都在70-80℃，但是该地层井深都在4000米以上，井底温度都在100℃以上，普通的磺化材料根本实现不了自己的作用。由于该体系的这些不足，将会造成钻井液抑制防塌能力差、井径扩大率大，固相含量高，失水不稳定，机械钻速低，钻时慢，PDC泥包，摩阻大润滑性差，滑动钻进时出现粘卡。在陇东气田曾出现过井壁垮塌造成填井侧钻的后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗盐抗高温的有机盐乳化钻井液，克服现有钻井液中有机盐成分和井底温度影响各成分作用发挥的问题。

为此，本发明提供了一种抗盐抗高温的有机盐乳化钻井液，由以下质量份数的物质组成：水1000份，聚阴离子纤维素2～3份，超细目碳酸钙30～40份，改性淀粉20～30份，磺化酚醛树脂20～30份，阳离子乳化沥青粉30～40份，甲酸钠20～30份，NaOH 1份。

所述改性淀粉为GD-K改性淀粉，磺化酚醛树脂为SMP-1磺化酚醛树脂，甲酸钠为WT-1甲酸钠，阳离子乳化沥青粉为SFT-1阳离子乳化沥青粉。

所述超细目碳酸钙为700目以上。

本发明还提供了抗盐抗高温的有机盐乳化钻井液的配制方法，按循环周先加入水1000份、聚阴离子纤维素2～3份、改性淀粉20～30份、磺化酚醛树脂20～30份、阳离子乳化沥青粉30～40份及NaOH 1份充分均匀12小时后，再加入超细目碳酸钙30～40份和甲酸钠20～30份循环均匀后测量密度为1.06~1.10g/cm³、粘度38~45 s及滤失量4~6 ml即可。

各物质混合均匀时使用高压混合漏斗加药，柴油机转速800~1000转，排量24~28 L/s。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1）抗高温：与聚磺钻井液体系相比，本发明的抗盐抗高温的有机盐乳化钻井液体系将磺化沥青换成了乳化沥青，磺化沥青热熔点（70-80℃），而乳化沥青热熔点（100-120℃）可以具有更好的抗高温效果，对于井深超过4000米，井底温度在100℃以上的井，更能体现出本发明的抗高温效果；

2）抗盐：聚磺钻井液体系加入的工业盐会产生Cl^-，会和钻井液中的其他处理剂发生相互影响，造成钻井液的固相含量增高，抑制力变差，而本发明采用有机盐作为提高体系抑制能力的主要处理剂，不含有Cl^-，对于其他处理剂不会产生其他影响，使得每项处理剂都能充分发挥作用，因而具有更好的抗盐效果；

3）平均井径扩大率降低：与聚磺体系相比，平均井径扩大率从9.9%降低到0.74%。

具体实施方式

实施例1

一种抗盐抗高温的有机盐乳化钻井液，由以下质量份数的物质组成：水1000份，聚阴离子纤维素2份，超细目碳酸钙30份，改性淀粉20份，磺化酚醛树脂20份，阳离子乳化沥青粉30份，甲酸钠20份，NaOH 1份。

抗盐抗高温的有机盐乳化钻井液的配制方法，按循环周先加入水1000份、聚阴离子纤维素2份、改性淀粉20份、磺化酚醛树脂20份、阳离子乳化沥青粉30份及NaOH 1份充分均匀12小时后，再加入超细目碳酸钙30份和甲酸钠20份循环均匀后测量密度为1.06~1.10g/cm³、粘度38~45 s及滤失量4~6 ml即可。其中，各物质混合均匀时使用高压混合漏斗加药，柴油机转速800~1000转，排量24~28 L/s。

实施例2