一種超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石油勘探開發用鉆井液技術領域，具體是一種超高密度抗高溫飽和鹽 水鉆井液及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 在超深井鹽骨層等復雜井的勘探開發中，鉆井液所面臨的商溫、商壓、商礦化度等 環境因素影響是目前公認的世界級難題。
[0003] 目前采用的抗高溫高密度鉆井液多為聚磺鉆井液體系，在高密度條件下鉆井液體 系中固相含量高、自由水相少，加之聚磺處理劑在高溫高礦化度條件下易發生高溫過度交 聯，引起鉆井液體系嚴重增稠，流變性控制困難，處理頻繁，使鉆井作業無法正常進行。因 此，如何解決鉆井液在高溫高壓高礦化度條件下的流變性和濾失性，是深井、超深井鉆井液 技術面臨的首要問題。
【發明內容】
[0004] 針對上述技術難題，本發明的目的在于提供一種超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井 液，通過交聯抑制劑的加入，得到一種抗高溫能力強、可控密度高、抗鹽能力強且具有良好 的流變性的超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液。本發明的目的還在于提供上述鉆井液的制備 方法。
[0005] 首先，一種超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液，各組分質量百分比為： 鈉基膨潤土 ：1. 5%-4% ; 抗高溫磺化類降濾失劑：8%_14% ; 乳化浙青：2%_3% ; 潤滑劑：2%_3% ; pH 調節劑：0· 2%-1· 5% ; 乳化劑：〇· 2%-L 0% ; 無機鹽：20%-30% ; 加重劑：20%_40% ; 其余為水。
[0006] 上述方案還包括：交聯抑制劑：0· 2%-1· 0%。
[0007] 所述的抗高溫磺化類降濾失劑是由磺甲基酚醛樹脂、磺化褐煤樹脂和磺甲基腐殖 酸鉻組成。
[0008] 所述的乳化浙青軟化點為160°C -200°c。
[0009] 所述的潤滑劑為抗高溫白油潤滑劑。
[0010] 所述的PH調節劑為氫氧化鈉。
[0011] 所述的乳化劑為SP80。
[0012] 所述的無機鹽為氯化鈉和氯化鉀組成。
[0013] 所述的加重劑為重晶石粉和鐵礦石粉的一種或兩種。
[0014] 所述的交聯抑制劑為焦亞硫酸鈉和三聚甲醛組成。
[0015] 上述方案進一步包括； 其中所述的抗高溫磺化類降濾失劑是由磺甲基酚醛樹脂、磺化褐煤樹脂和磺甲基腐殖 酸鉻按質量比為4_8 :2_3 :2_3組成。
[0016] 所述的交聯抑制劑為焦亞硫酸鈉和三聚甲醛按質量比為5-7 :1組成。
[0017] 所述的無機鹽為氯化鈉和氯化鉀按質量比為22-25:5-7組成。
[0018] 添加 pH調節劑后的鉆井液體系的pH為9-10。
[0019] 所述的加重劑為重晶石粉和鐵礦石粉按質量比為1:2-3復配。
[0020] 所述的重晶石粉的密度在4. 20g/cm3以上，純度在95%以上；所述的鐵礦石粉的密 度在4. 80 g/cm3以上。
[0021] 按照上述方案的超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液的制備方法包括： 一種是針對無交聯抑制劑的情形，將上述比例的水放入攪拌容器中，邊攪拌邊加入鈉 基膨潤土，繼續攪拌15-25分鐘后，停止攪拌，密閉養護24小時以上得到預水化膨潤土漿； 在轉速為10000-12000轉/分的高速攪拌狀態下，向預水化膨潤土漿中按照上述比例 依次加入pH調節劑、抗高溫磺化類降濾失劑、乳化劑、乳化浙青、潤滑劑，每加入一種材料 攪拌20-40分鐘，全部加完后繼續攪拌50-70分鐘，再加入無機鹽，高速攪拌20-40分鐘后， 最后加入加重劑，得到超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液。
[0022] 另一種是針對有交聯抑制劑的情形，將上述比例的水放入攪拌容器中，邊攪拌邊 加入鈉基膨潤土，繼續攪拌15-25分鐘后，停止攪拌，密閉養護24小時以上得到預水化膨潤 土楽； 在轉速為10000-12000轉/分的高速攪拌狀態下，向預水化膨潤土漿中按照上述比 例依次加入PH調節劑、抗高溫磺化類降濾失劑、交聯抑制劑、乳化劑、乳化浙青、潤滑劑，每 加入一種材料攪拌20-40分鐘，全部加完后繼續攪拌50-70分鐘，再加入無機鹽，高速攪拌 20-40分鐘后，最后加入加重劑，得到超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液。
[0023] 本發明與現有的技術相比具有以下有益效果：本發明提供的鉆井液是能夠在超深 井鹽膏層等復雜井鉆井中使用的高密度鉆井液，具有較高的熱穩定性，能夠保持良好的流 變性，克服了普通飽和鹽水聚磺鉆井液抗溫抗鹽能力有限，密度調節能力較低，易高溫增稠 引起流變性難以控制，維護周期頻繁等難題。本發明超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液適用 于I. 8-2. 55g/cm3的密度條件下，抗溫能力達200°C。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合實施例對本發明做進一步說明。
[0025] 實施例1 : 本實施例提供了一種密度為2. 25g/cm3抗高溫150°C的超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井 液，其中各組分的質量百分比為： 鈉基膨潤土 ：2. 5%、抗高溫磺化類降濾失劑9% (磺甲基酚醛樹脂：4. 0%、磺化褐煤樹脂： 3. 0%和磺甲基腐殖酸鉻：2· 0%)、乳化浙青(軟化點為160°C) :3· 0%、潤滑劑：2· 0%、pH調節 齊[J :0. 9%、乳化劑：1. 0%、無機鹽（NaCl :22. 0%和KCl :7. 0%)、水：余量。最后添加加重劑(重 晶石粉和鐵礦石粉比例為I :2)將鉆井液體系的密度調整至2. 25g/ cm3。
[0026] 實施例2 : 本實施例提供了一種密度為2. 55g/cm3抗高溫150°C的超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井 液，其中各組分的質量百分比為： 鈉基膨潤土 ：2. 5%、抗高溫磺化類降濾失劑(磺甲基酚醛樹脂：4. 0%、磺化褐煤樹脂： 2. 0%和磺甲基腐殖酸鉻：2· 0%)、乳化浙青(軟化點為180°C) :2· 5%、潤滑劑：2· 0%、pH調節 齊[J :0. 8%、乳化劑：0. 5%、無機鹽（NaCl :20. 0%和KCl :5. 0%)、水：余量。最后添加加重劑(重 晶石粉和鐵礦石粉比例為1 :3)將鉆井液體系的密度調整至2. 55g/ cm3。
[0027] 針對實施例1和2的制備方法是將上述比例的水放入攪拌容器中，邊攪拌邊加入 鈉基膨潤土，繼續攪拌20分鐘后，停止攪拌，密閉養護24小時以上得到預水化膨潤土漿； 在轉速為10000轉/分的高速攪拌狀態下，向預水化膨潤土漿中按照上述比例依次加 入pH調節劑、抗高溫磺化類降濾失劑、乳化劑、乳化浙青、潤滑劑，每加入一種材料攪拌30 分鐘,全部加完后繼續攪拌60分鐘，再加入無機鹽，高速攪拌30分鐘后，最后加入加重劑， 得到超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液。
[0028] 實施例3 : 本實施例提供了一種密度為2. 30g/cm3抗高溫180°C的超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井 液，其中各組分的質量百分比為： 鈉基膨潤土 ：2. 0%、抗高溫磺化類降濾失劑(磺甲基酚醛樹脂：6. 0%、磺化褐煤樹脂： 2. 0%和磺甲基腐殖酸鉻：3. 0%)、交聯抑制劑(焦亞硫酸鈉和三聚甲醛按質量比為5 :1組 成）:0. 3%、乳化浙青(軟化點為180°C):2. 0%、潤滑劑：2. 0%、ρΗ調節劑：1. 1%、乳化劑：0. 5%、 無機鹽（NaCl :22. 0%和KCl :7. 0%)、水：余量。最后添加加重劑(重晶石粉和鐵礦石粉比例 為1 :2)將鉆井液體系的密度調整至2. 30g/ cm3。
[0029] 實施例4 : 本實施例提供了一種密度為2. 53g/cm3抗高溫180°C的超高密度抗高溫飽和鹽水鉆井 液，其中各組分的質量百分比為： 鈉基膨潤土 ：1. 5%、抗高溫磺化類降濾失劑(磺甲基酚醛樹脂：4. 5%、磺化褐煤樹脂： 2. 5%和磺甲基腐殖酸鉻：3. 0%)、交聯抑制劑(焦亞硫酸鈉和三聚甲醛按質量比為7 :1組 成）:1. 0%、乳化浙青(軟化點為180°C):2. 0%、潤滑劑：2. 0%、ρΗ調節劑：1. 1%、乳化劑：0. 5%、 無機鹽（NaCl :20. 0%和KCl :7.