[发明专利]一种超低滤失水基钻井液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超低滤失水基钻井液及其制备方法，所述钻井液包括如下组分：基浆、固壁剂、胶束剂、键合剂以及重晶石，所述固壁剂占所述钻井液体积的3‑5％，所述胶束剂占所述钻井液体积的2‑3％，所述键合剂占所述钻井液质量的20‑30％。本发明提供的水基钻井液与传统的水基钻井液相比，具有更低的滤失量、更强的抑制性和封堵性并且活度低，能够在大斜度井、大位移井、水平井和深井钻探中代替油基钻井液，减少自由水向泥岩的迁移，预防泥岩水化膨胀，增强井壁稳定。

技术领域

本发明属于石油钻井领域，涉及一种水基钻井液及其制备方法，尤其是一种超低滤失水基钻井液及其制备方法。

背景技术

在石油天然气勘探开发钻井过程中，泥岩地层的水化膨胀和剥落掉块是导致钻井复杂情况发生甚至严重钻井事故的重要原因，而控制钻井液中自由水迁移的钻井液活度控制与泥岩封堵技术是预防井壁失稳的一项主要技术措施。

传统水基钻井液控制滤失主要通过沥青、惰性固相材料机械填充、粘土护胶和高分子封堵孔隙等方式来减少自由水向地层的侵入，从而稳定井壁和保护储层，不能封堵泥岩微纳米孔喉，且在压差作用下，仍会有自由水沿着泥饼和井壁岩石的通道向地层迁移。目前需要开发一种新的钻井液来满足应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水基钻井液及其制备方法，特别是一种超低滤失水基钻井液及其制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种水基钻井液，所述钻井液包括如下组分：基浆、固壁剂、胶束剂、键合剂以及重晶石，所述固壁剂占所述钻井液体积的3-5％(例如3％、3.5％、4％、4.5％、5％等)，所述胶束剂占所述钻井液体积的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述键合剂占所述钻井液质量的20-30％(例如20％、22％、25％、27％、30％等)。

在本发明中，重晶石是按实际需要的水基钻井液的比重来确定添加量的。

在本发明中，采用胶束剂和固壁剂作为主要的泥岩封堵剂，胶束剂和固壁剂相互配合，能够很好的封堵泥岩孔喉通道从而减少自由水向泥岩的侵入，同时引入键合剂作为活度控制剂，键合剂可以通过分子内和分子间与水分子形成氢键，使水分子内和水分子间形成网络结构的键合水从而降低钻井液的活度。

本发明提供的水基钻井液与传统的水基钻井液相比，具有更低的滤失量、更强的抑制性和封堵性并且活度低，能够在大斜度井、大位移井、水平井和深井钻探中代替油基钻井液，减少自由水向泥岩的迁移，预防泥岩水化膨胀，增强井壁稳定。

在本发明中，所述基浆包括分散在水中的如下组分：膨润土、氢氧化钠、低粘聚阴离子纤维素、聚合物降滤失剂、褐煤树脂、磺化沥青、润滑剂和氯化钾。

优选地，所述膨润土占所述钻井液质量的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述氢氧化钠占所述钻井液质量的0.2-0.3％(例如0.2％、0.22％、0.25％、0.27％、0.3％等)，所述低粘聚阴离子纤维素占所述钻井液质量的0.2-0.3％(例如0.2％、0.22％、0.25％、0.27％、0.3％等)，所述聚合物降滤失剂占所述钻井液质量的2.5-3％(例如2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3％等)，所述褐煤树脂占所述钻井液质量的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述磺化沥青占所述钻井液质量的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述润滑剂占所述钻井液体积的2-3％(例如2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等)，所述氯化钾占所述钻井液体积的3-5％(例如3％、3.5％、4％、4.5％、5％等)。

在本发明中，所述固壁剂为丙烯酸酯微乳液。

优选地，所述胶束剂为聚醚高分子表面活性剂。

在本发明中，所述键合剂为聚醇醚接枝共聚物。