[发明专利]一种钻井液材料及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及地质钻探领域所用一种钻井液材料及其制备和应用。

背景技术

随着地质钻探工作向更广更深方向发展，所钻遇的地层也更加复杂多变，经常遇到破碎、水敏性地层以及盐岩、钾盐、石膏、芒硝、光卤石等水溶性地层。在复杂地层（特别是水敏性地层、破碎地层）钻进中，普遍会遇到孔壁失稳、钻杆内壁结垢和施工单位泥浆技术水平低等问题。这就对钻井液的性能及维护提出了严格的要求，如果钻井液使用和维护不当将产生卡钻、坍塌、埋钻等一系列孔内事故。如果在深部钻探遇到复杂地层，那么对钻井液的性能及维护要求就更为严格，给现场操作和处理带来极大不便。综上所述，目前没有能满足上述需求的复合型钻井材料，在此基础上提出本发明。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种钻井液材料，含有如下重量份数的组分：

膨润土        50~95份；                 

纯碱          0.5~6份；

降失水剂      1~25份；               

聚合物稀释剂  1~20份；

增粘剂        1~10份。

优选地，上述的钻井液材料含有如下重量份数的组分：

膨润土           50~80份；       

纯碱             3~6份

降失水剂         9~20份；       

聚合物稀释剂     5~20份；

增粘剂           4~9份。

优选地，所述降失水剂为水解聚丙烯腈铵盐和羧甲基纤维素钠盐中的一种或其混合物。

优选地，所述聚合物稀释剂为高温聚合物稀释剂和两性离子聚合物稀释剂中的一种或其混合物。

优选地，所述增粘剂为植物胶和抗盐共聚物中的一种或其混合物。

本发明还提供制备上述的钻井液材料的方法，制备步骤为：

    1）分别将所述量的纯碱、降失水剂、聚合物稀释剂和增粘剂溶于水中，混合均匀形成胶状物；

2）将所述胶状物与所述量膨润土混合，陈化，干燥。

优选地，步骤1）将所述量的纯碱、降失水剂、聚合物稀释剂和增粘剂溶于20~30重量份水中，在40℃~50℃的条件下混合均匀形成胶状物。

优选地，步骤2）将所述胶状物与所述量膨润土混合后陈化2~4h，放入捏合机中捏合，在45~60℃条件下干燥。

本发明另提供上述的钻井液材料制备钻井液的方法，将所述钻井液材料加入水中混合，搅拌均匀，即得钻井液。

优选地，所述钻井液材料在钻井液中的重量百分比为1~6%。

本发明有益效果是：本发明提供的钻井液材料具有“方便面式”产品的优点，现场使用方便，可直接配制出满足地质钻探要求的低固相淡水钻井液和各种浓度的盐水钻井液。配制出的钻井液具有强抗污染能力（即抗盐能力）、抑制能力和悬浮能力，能较好的满足地质钻探要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明提供的钻井液材料制备方法为，分别将纯碱0.5~6份、降失水剂1~25份、聚合物稀释剂1~20份和增粘剂1~10份溶于20~30份水中，将其在40℃~50℃的条件下混合均匀形成胶状物。将胶状物与膨润土50~95份混合后陈化4h，最后放入捏合机中捏合，在45~60℃条件下干燥。

其中，降失水剂，可为水解聚丙烯腈铵盐和羧甲基纤维素钠盐中的一种或其混合物，其中羟甲基纤维素钠盐优选低粘度羟甲基纤维素钠盐。具体如：石家庄华荣化工有限公司生产的水解聚丙烯腈铵盐、天津市晟宇泥浆助剂厂生产的水解聚丙烯腈铵盐、北京市诚通钻井材料厂供应的羧甲基纤维素钠盐（低粘）、济南昊聚化工有限公司生产的羧甲基纤维素钠盐等。本发明的实施例中优选使用石家庄华荣化工有限公司生产的水解聚丙烯腈铵盐和北京市诚通钻井材料厂供应的羧甲基纤维素钠盐（低粘）。