一種水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，包括以下質(zhì)量百分比的成分：0.02%-0.03%清潔劑、0.80%-1.0%鉆井液用正電結(jié)構(gòu)劑、0.5%-1.0%水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽、1.5%-2.0%鉆井液用防塌稀釋降濾失量劑SN樹脂、0.1%燒堿NaOH、0.1%-0.2%鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑、0.5%-1%抗高溫降濾失劑，余量為清水。該鉆井液的流變性能、鉆頭清潔能力及防垮塌能力得到改善，進(jìn)而有利于實現(xiàn)鉆井液低固相、防鉆頭泥包，提高機(jī)械鉆速，同時無外排鉆井液問題減少了對環(huán)境的污染。
【專利說明】一種水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井領(lǐng)域，特別是涉及一種水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]多年來，在二連油田的探井及評價井施工中，一直采用聚合物鉆井液體系，特別是近幾年采用鉀銨基聚合物防塌鉆井液體系后解決了鉆井施工中的諸多井下問題，特別是為實現(xiàn)鉆井液低固相做出了積極的貢獻(xiàn)，為安全、快速鉆井施工提供了有利的技術(shù)保障。隨著鉆井速度的逐年提高，起下鉆次數(shù)的減少，聚合物鉆井液中存在的某些不足，也就逐漸顯現(xiàn)出來，如鉆井液結(jié)構(gòu)較強(qiáng)，在快速鉆進(jìn)中大分子聚合物加入鉆井液中不能快速溶解、起效，井壁清潔效果不是十分理想等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種有利于實現(xiàn)鉆井液低固相、防鉆頭泥包，提高機(jī)械鉆速，同時無外排鉆井液問題減少了對環(huán)境的污染的水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，包括以下質(zhì)量百分比的成分:0.02%-0.03%清潔劑、0.80%-1.0%鉆井液用正電結(jié)構(gòu)劑、0.5%-1.0%水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽、1.5%-2.0%鉆井液用防塌稀釋降濾失量劑SN樹脂、
0.1%燒堿Na0H、0.1%-0.2%鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑、0.5%_1%抗高溫降濾失劑，余量為清水。
[0005]所述清水是指經(jīng)測試礦化度小于3000ppm，不含表面活性劑的工業(yè)用水。
[0006]所述清潔劑是SDRH-4。
[0007]所述正電結(jié)構(gòu)劑SDZJ，是一種分子式為 CH3.CH2.CHOC.KCI.C8HC6H4O (CH2O) 10H的聚合物。
[0008]所述鉆井液用防塌稀釋降濾失量劑SN樹脂是一種分子式為[(CH2)3C6H2OHC6H2OHSO3NalX的化合物；抗高溫降濾失劑KJAN為腐殖酸、褐煤共聚物。
[0009]所述水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽為NPAN-2、鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑為SF-260，SF-260是一種分子式為C2H5.Si0.CF3.CH3的黑色黏稠液體。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:應(yīng)用了正電結(jié)構(gòu)劑防塌鉆井液體系，很好地解決了鉆井施工存在的問題，滿足了地質(zhì)錄井的要求，鉆井液流變性能好，起下鉆順暢，為安全快速鉆井施工提供了井眼保障。
【具體實施方式】
[0011] 下面結(jié)合體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0012]本發(fā)明的水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，包括以下質(zhì)量百分比的成分:0.02%-0.03%清潔劑、0.80%-1.0%鉆井液用正電結(jié)構(gòu)劑、0.5%-1.0%水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽、1.5%-2.0%鉆井液用防塌稀釋降濾失量劑SN樹脂、0.1%燒堿Na0H、0.1%_0.2%鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑、0.5%-1%抗高溫降濾失劑，余量為清水。
[0013]所述清水是指經(jīng)測試礦化度小于3000ppm，不含表面活性劑的工業(yè)用水。
[0014]所述清潔劑是SDRH-4，可以在鉆頭表面、鉆屑和鉆井液中的粘土顆粒上發(fā)生靜電作用和物理、化學(xué)吸附。能改善鉆具金屬表面吸附特性減少鉆頭泥包，改善鉆井液的潤滑效
果O
[0015]所述正電結(jié)構(gòu)劑SDZJ，是一種分子式為 CH3.CH2.CHOC.KCI.C8HC6H4O (CH2O) 10H的聚合物，其外觀為白色液體；抑制劑為了提高鉆井液抑制性，使得粘土不易水化分散。
[0016]所述鉆井液用防塌稀釋降濾失量劑SN樹脂是一種分子式為[(CH2) 3C6H20HC6H20HS03Na]X的化合物，其外觀為黑黃色或灰色固體粉末；抗高溫降濾失劑KJAN為腐殖酸、褐煤共聚物，其外觀為黑色固體粉末，抗溫達(dá)180°C。起到把鉆井液中的自由水變?yōu)槭`水，防止水滲入地層及鉆屑水化。
[0017]所述流型調(diào)節(jié)劑為水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽NPAN-2、鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑SF-260 ；SF-260是一種分子式為C2H5.Si0.CF3.CH3的黑色黏稠液體；流型調(diào)節(jié)劑主要用于改善鉆井液流型及抗溫能力。
[0018]所述NaOH是工業(yè)燒堿，主要用于鉆井液PH值的調(diào)整。
[0019]正電結(jié)構(gòu)劑是帶正電荷的大分子，它與粘土礦物之間存在著很強(qiáng)的作用力，能減少外來流體對油氣層的損害，能穩(wěn)定粘土并抑制其水化膨脹。正電結(jié)構(gòu)劑是一種季胺鹽類帶正電荷化合物，為一種有機(jī)正電聚合物。在鉆井液中它用作流型調(diào)節(jié)劑或結(jié)構(gòu)形成劑；因為加入它后鉆井液的整個體系可形成一個強(qiáng)度高、不宜破壞的正電性結(jié)構(gòu)網(wǎng)，既形成了正電結(jié)構(gòu)劑鉆井液體系，這種體系有較高的YP/PV動塑比值和滿意的流變參數(shù)。用正電結(jié)構(gòu)劑處理的鉆井液體系機(jī)械鉆速高；井筒和井底的清洗效果好。正電結(jié)構(gòu)劑本身的抗溫能力在200°C以上。
[0020]正電結(jié)構(gòu)劑具有良好的抑制、包被作用，施工中易于對鉆井液的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使用方法簡單，和以前使用的聚丙烯酸鉀相比，正電結(jié)構(gòu)劑加入后，能快速在鉆井液中起效，也不會造成在快速鉆進(jìn)時不能及時加入大分子抑制劑的問題，有利于控制鉆井液低固相，對鉆井液性能控制、保證起下鉆順暢都有著很好的效果。
[0021]本發(fā)明的水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，包括以下質(zhì)量百分比的成分:96.5-95.5%清水、0.02-0.03%清潔劑、0.80-1.0%正電結(jié)構(gòu)劑、0.5-1.0%水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽NPAN-2U.5-2.0%鉆井液用防塌稀釋降濾失量劑SN樹脂、0.l%Na0H、0.1-0.2%鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑SF-260、0.5%-1%抗高溫降濾失劑KJAN。
[0022]所述鉆井液用正電結(jié)構(gòu)(SDZJ)劑生產(chǎn)廠家濱州市立德石油科技有限公司。
[0023]所述清潔劑是SDRH-4，生產(chǎn)廠家為濱州市立德石油科技有限公司。
[0024]水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽NPAN-2，生產(chǎn)廠家為石家莊華萊鼎盛科技有限公司。
[0025]鉆井液用防塌稀釋降濾失劑(SN樹脂)，生產(chǎn)廠家為石家莊華萊鼎盛科技有限公司。
[0026]抗高溫降濾失劑(KJAN)，生產(chǎn)廠家為石家莊華萊鼎盛科技有限公司。
[0027]鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑SF-260生產(chǎn)廠家為河北硅谷化工有限公司。
[0028]下面對本發(fā)明使用進(jìn)行說明:[0029]1.二開預(yù)處理:二開預(yù)處理在一開鉆井液基礎(chǔ)上進(jìn)行，將一開鉆井液充分除砂后，加入0.8-1 %正電結(jié)構(gòu)劑，0.5-1 % NPAN-2,粘度調(diào)整至30-30秒左右，施工中如果粘度偏低用土粉調(diào)整，一般情況下搬土含量在30-40g/l ;降濾失劑、清潔劑在鉆至相應(yīng)地層按配方比例加入。
[0030]2.維護(hù)處理
[0031]2.1鉆進(jìn)中維護(hù)采用正電結(jié)構(gòu)劑、NPAN-2膠液對鉆井液進(jìn)行維護(hù)。對于造漿能力較強(qiáng)的的上部井段，維護(hù)膠液的使用原則是“低濃度、大劑量”以維持鉆井液的低粘切，同時加入0.02-0.03%清潔劑，改善了鉆頭、鉆具和鉆屑的表面性質(zhì)，鉆頭泥包現(xiàn)象大為減輕，改善了鉆井液的潤滑效果，鉆井提速效果明顯。為保證鉆井液性能的優(yōu)良，正電結(jié)構(gòu)劑在鉆井液中的有效含量不低于0.8%、NPAN-2在鉆井液中的有效含量不低于0.5%，一般最佳使用量在1%左右，清潔劑在鉆井液中含量維持在0.02-0.03%。
[0032]2.2為提高上部井眼的穩(wěn)定性，在造漿相對減弱后，以及出現(xiàn)明顯泥巖掉塊時，可采取直接加入1-2%的降濾失防塌類處理劑，改善鉆井液泥餅質(zhì)量，降低濾失量使其達(dá)到設(shè)計要求，在以后的鉆進(jìn)過程中，視情況隨時補(bǔ)充加入，鉆至騰一段中下部井段后，降濾失防塌處理劑的有效含量達(dá)到2%、抗高溫降濾失劑含量達(dá)到1%，及時檢測鉆井液的高溫、高壓濾失量，提高鉆井液在深井段的抗溫能力。
[0033]2.3鉆井液粘切以滿足攜帶鉆屑為原則，在保證攜帶鉆屑的前提下，使用低粘切，保證鉆井液對井壁的清洗效果，從根本上杜絕了起下鉆困難的問題。
[0034]2.4對于生產(chǎn)用水礦化度較高的施工井，維護(hù)處理時配合使用加入少量的燒堿(加量為0.1%)，遇有切力較大時，使用SF-260調(diào)整鉆井液的流變參數(shù)。
[0035]2.5全井保證正電結(jié)構(gòu)劑的有效含量不低于0.8%
[0036]綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識之士可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的成分:0.02%-0.03%清潔劑、0.80%-1.0%鉆井液用正電結(jié)構(gòu)劑、0.5%-1.0%水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽、1.5%-2.0%鉆井液用防塌稀釋降濾失量劑SN樹脂、0.1%燒堿Na0H、0.1%_0.2%鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑、0.5%-1%抗高溫降濾失劑，余量為清水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，其特征在于，所述清水是指經(jīng)測試礦化度小于3000ppm，不含表面活性劑的工業(yè)用水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，其特征在于，所述清潔劑是SDRH-4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，其特征在于，所述正電結(jié)構(gòu)劑SDZJ，是一種分子式為 CH3.CH2.CHOC.KCI.C8HC6H4O (CH2O) 10H 的聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，其特征在于，所述鉆井液用防塌稀釋降濾失量劑SN樹脂是一種分子式為[(CH2) 3C6H20HC6H20HS03Na]X的化合物；抗高溫降濾失劑KJAN為腐殖酸、褐煤共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基正電強(qiáng)抑制防塌鉆井液，其特征在于，所述水解聚丙烯腈復(fù)合銨鹽為NPAN-2、鉆井液用硅氟抗高溫降粘劑為SF-260，SF-260是一種分子式為C2H5.Si0.CF3.CH3的黑色黏稠液體。
【文檔編號】C09K8/12GK103642472SQ201310727206
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】李樹賢, 張寶民, 鐘德華, 張研蕾 申請人:中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司