[发明专利]一种高密度水基钻井液及制备方法

说明书

本发明涉及钻井液技术领域，提供了一种安全钻穿辉绿岩地层的高密度水基钻井液体系，包含以重量份计的以下组分：水100重量份；配浆土0.5～6.0重量份；纯碱0.025～0.3重量份；降滤失剂0.2～8.0重量份；磺化材料1.0～10.0重量份；润滑剂0.1～2.0重量份；防塌剂1.0～6.0重量份；封堵剂1.0～6.0重量份；pH调节剂0.1～0.8重量份；无机盐1.0～10.0重量份；加重剂100～160重量份。该高密度钻井液体系不仅能保证安全钻穿辉绿岩地层，而且能够将钻穿辉绿岩地层初期因地应力释放造成的辉绿岩掉块及时携带出地面，有效避免卡钻等复杂的发生，在保证安全钻进的基础上提高钻进效率。

技术领域

本发明涉及油田钻井液技术领域，具体涉及一种适用于辉绿岩地层钻进的高密度水基钻井液体系及其制备方法。

背景技术

随着石油勘探领域的不断扩大，深井、超深井是今后钻探的重点，所钻遇的地层条件也日益复杂。其中辉绿岩是深部复杂井段经常钻遇的地层，具有埋藏深、密度高、硬度大以及地层温度高的特点。钻井液的基本功能是携带钻屑从井底返出、稳定井壁、平衡地层压力、传递水动力、冷却和润滑钻头的作用。与油基钻井液相比，水基钻井液由于具有良好的性价比，是目前应用最广泛的钻井液体系。但水基钻井液在高温条件下的粘度、切力等流变参数容易出现明显下降。在钻遇辉绿岩地层时，水基钻井液体系流变参数不满足携岩要求，辉绿岩地层井壁出现的掉块无法及时返出地面，容易出现扭矩大、卡钻等复杂情况，给钻井安全作业造成很大的安全风险。

为降低辉绿岩地层钻进时的卡钻风险，通常的做法是采用高密度钻井液钻进辉绿岩地层，即通过提高水基钻井液密度平衡刚钻穿的辉绿岩地应力，减少辉绿岩的掉块数量。近年来高密度钻井液配方更多强调的是耐温性能以及高温高压下的流变性，例如王富华(石油学报,2010,31(2):306-310)开展了高密度水基钻井液高温高压流变性研究，建立并预测了水基钻井液粘度与温度、压力关系模型。专利CN103361038公开了一种高温高密度淡水钻井液，强调了耐高温、抗污染能力，其流变性能是否满足高密度钻屑的携岩效果未知。但上述文献中研发的出发点并不是针对辉绿岩地层的特点，因此在辉绿岩地层钻进强调的粘度、切力、动塑比等流变性能方面还需要做进一步改进。

发明内容

针对上述辉绿岩地层钻进存在的问题，为了保证辉绿岩井段钻进时能够将高密度钻屑及辉绿岩掉块及时携带至地面，降低因掉块造成的卡钻风险，本发明提出一种适用于辉绿岩地层安全钻进、具有平衡该地层应力作用的高密度水基钻井液及制备方法。

为安全钻穿辉绿岩地层，保持辉绿岩地层的井壁稳定，本发明提供了一种高密度水基钻井液，具体地说涉及一种在辉绿岩层段钻进的水基钻井液，所述高密度水基钻井液具有良好的携岩效果，满足了辉绿岩井段安全钻进的要求。

本申请目的之一是提供一种高密度水基钻井液。

所述的辉绿岩钻进用高密度水基钻井液是由包括以下组分的原料制备的，各组分以重量份计为：

水 100重量份；

配浆土 0.5～6.0重量份，优选2.0～5.0重量份，更优选2.5～4.0重量份；

纯碱 0.025～0.3重量份，优选0.1～0.25重量份，更优选0.125～0.2重量份；

降滤失剂 0.2～8.0重量份，优选0.2～7.0重量份，更优选0.2～4.0重量份；

磺化材料 1.0～10.0重量份，优选2.0～9.0重量份，更优选3.0～8.0重量份；

润滑剂 0.1～2.0重量份，优选0.2～1.5重量份，更优选0.5～1.2重量份；

防塌剂 1.0～6.0重量份，优选1.5～5.0重量份，更优选2.0～4.0重量份；