[发明专利]一种可排放海水基钻井液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种可排放海水基钻井液及其制备方法。以重量份数计，该钻井液的原料组成包括：海水100份、粘土1‑5份、碳酸钠0.1‑0.4份、降滤失剂1‑5份、提粘切剂0.1‑1份、抑制剂0.5‑4份、润滑剂1‑5份和封堵剂1‑5份；其中，所述降滤失剂、提粘切剂、抑制剂、润滑剂和封堵剂的EC₅₀均大于3.0×10⁴mg/L。该海水基钻井液的制备方法包括以下步骤：将粘土和碳酸钠加入海水中，预水化处理，得到混合液；向混合液中依次加入提粘切剂、降滤失剂、抑制剂、润滑剂和封堵剂，得到可排放海水基钻井液。本发明提供的可排放海水基钻井液无毒或低毒、可生物降解，具有良好的抗温性、抑制性、润滑性、抗盐膏污染能力。

技术领域

本发明涉及一种可排放海水基钻井液及其制备方法，属于钻井技术领域。

背景技术

我国海洋油气资源丰富，海洋石油将成为未来油气生产的重要接替地区。目前，我国海上钻井液体系主要沿用陆地钻井液体系，存在的主要问题有：(1)海水配浆，海水矿化度高，含盐量在3.5％左右，耐海水抗钙镁离子的处理剂不成熟；(2)部分钻井液处理剂如：无机盐、沥青类防塌剂、磺化褐煤、铁铬盐稀释剂、矿物油润滑剂等存在重金属离子含量超标、生物毒性高、不易降解等问题，不能达到海上排放标准。(3)常用的聚合物钻井液体系、聚磺钻井液体系、油基钻井液体系等存在环境污染严重、生物降解困难、后期处理难度大、费用高等不足。

近年来，各国对海洋环境保护也日益重视，世界各国政府及各国地方政府对钻探施工的废物排放都制订了严格的法律法规。例如：美国环保署规定糠虾试验液LC₅₀(50％致死量)值必须大于30000mg/L时，废弃钻井液才允许向海洋排放。中国国家海洋局2008年发布国家标准《中国海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》，对废弃钻井液排放做了明确规定：油基钻井液和合成钻井液、钻屑不得排放入海，水基钻井液和钻屑满足排放标准并经所在海域主管部门批准后方可排海，一级海域水基钻井液和钻屑的排放标准：96h静水生物毒性LC₅₀≥30000mg/L、Hg含量≤1mg/L、Cd含量≤3mg/L。这些严格的法律法规给海上钻井液施工及排放带来了严峻的挑战。

因此，针对以上技术问题和保护海洋生态环境需求，开发一种可排放海水基钻井液技术是必然要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供了一种可排放海水基钻井液。该钻井液以海水作为配浆水，制备原料的EC₅₀均大于3.0×10⁴mg/L，具有无毒环保的性质，可以显著降低陆上基地与海洋平台件水源运送及钻井液废弃物回收处理成本。

为达到上述目的，本发明提供了一种可排放海水基钻井液，以重量份数计，该钻井液的原料组成包括：海水100份、粘土1-5份、碳酸钠0.1-0.4份、降滤失剂1-5份、提粘切剂0.1-1份、抑制剂0.5-4份、润滑剂1-5份和封堵剂1-5份；其中，所述降滤失剂、提粘切剂、抑制剂、润滑剂和封堵剂的EC₅₀均大于3.0×10⁴mg/L。

在上述可排放海水基钻井液中，优选地，所述粘土包括膨润土、凹凸棒土和海泡石土中的一种或几种的组合。

在上述可排放海水基钻井液中，优选地，所述降滤失剂的耐温温度在120℃以上，更优选为150℃；进一步优选地，所述降滤失剂为改性淀粉；更进一步优选地，所述降滤失剂为中国石油集团钻井工程技术研究院生产的抗高温改性淀粉，其EC₅₀为1.11×10⁶mg/L。