一种高密度低摩阻钻井液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高密度低摩阻钻井液，属于油田钻井液【技术领域】，以水为基液，由钠膨润土1%~3%、碳酸钠为钠膨润土量的5%、氢氧化钠0.5%~1.0%、增黏剂A0.05%~0.1%、降滤失剂B0.2%~0.5%、羧甲基纤维素钠盐0.5%~1.0%、磺化酚醛树脂3.0%~5.0%、磺化褐煤3.0%~5.0%、聚合醇2.0%~3.0%、有机盐C100%，重晶石29.1%~122.2%，按质量百分比混合后经高温老化而得。本发明抗温能力可达135℃，可控密度范围为1.50~1.80g/cm3，高温下钻井液具有良好的流变性和滤失性，具有较低的重晶石含量、泥饼黏滞系数和循环压耗，较高的抑制性能。
【专利说明】一种高密度低摩阻钻井液
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高密度低摩阻钻井液，属于油田钻井液【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着油气勘探开发的不断深入，深井、超深井愈来愈多，由于井身结构层 次较多，下部井眼尺寸较小；同时，由于陆上油田大多进入开采中后期，存在一大批深层事 故井、低产井，需要采用套管开窗侧钻才能恢复生产，在地层压力较高的条件下，采用高密 度钻井液钻井。由于现有技术中常用钻井液主要以重晶石、赤铁矿等作为加重材料，在钻小 井眼井时，常造成高摩阻和高压力损失，传递到井下马达的水力较低，而且环空中会产生高 的循环当量密度，在环空间隙小的情况下，易造成钻井作业时泵压较高、排量小、环空返速 低，带砂困难、井眼清洁不良，时常发生憋泵、憋转盘、阻卡等现象，严重时还有可能导致井 漏的发生，因此高密度钻井液就面临着降低摩阻的难题，高密度低摩阻钻井液可满足此要 求。
[0003] 专利200910113419.7公开了一种高温高压抗盐高密度钻井液，其组成为：以重 量份数计，PAC-LV0. 03-0. 05份、基浆0. 6-1. 2份、复合钾盐3. 0-4. 5份、复合磺化酚醛 树脂2. 7-4. 0份、抗温降黏降滤失剂0. 2-0. 4份、稳定剂0. 3-0. 5份、水4. 5-7. 0份、力口 重剂80-90份，该发明所述加重剂为重晶石与钛铁矿粉按质量比为1 :2的混合物。专利 201210370121. 6公开了一种有机盐高密度钻井液，其组成为：2-4%基浆和以每100毫升的 2-4%基浆中样品加入量计算的：0. 2-0. 5克增黏剂、3-6克抗高温降滤失剂、3-10克润滑 剂、2-4克防塌剂、2-5克有机盐，所述有机盐为甲酸钠、乙酸铵、草酸钠、醋酸钾、醋酸钠或 十八烷基三甲基氯化铵的一种或多种，加重剂为硫酸钡。因此，现有的高密度钻井液存在固 相含量高，摩阻高的问题，不能很好地满足高地层压力条件下水平井、小井眼井和深井等一 些特殊井的钻井作业过程中对降低摩阻的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于解决现有高密度钻井液固相含量高、摩阻高，难以满足地层压 力较高条件下钻井需要的问题，而提供一种高密度低摩阻钻井液。
[0005] 本发明是通过下述技术方案加以实现：
[0006] 本发明以水为基液，由钠膨润土 1 %?3 %、碳酸钠为钠膨润土量的5 %、氢氧化 钠0.5%?1.0%、增黏剂A 0.05%?0.1%、降滤失剂B 0.2%?0.5%、羧甲基纤维素钠 盐0. 5%?1. 0%、磺化酚醛树脂3. 0%?5. 0%、磺化褐煤3. 0%?5. 0%、聚合醇2. 0%? 3.0%、有机盐C 100%，重晶石29. 1%?122. 2%，按质量百分比混合后经高温老化而得。
[0007] 所述的降滤失剂B为2-甲基-2-丙烯酰氧丙基磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸和2-羟 基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵按（10?20) : (10?15) : (2?8) :1的质量比配 制成水溶液，用氢氧化钠调节水溶液的pH值为9. 0?11. 0,然后加入过硫酸铵和亚硫酸氢 钠进行聚合反应，聚合反应的起始温度为20?50°C，聚合时间为5?30分钟，将产物造粒、 烘干和粉碎而得。降滤失剂B的结构通式为：
【权利要求】
1. 一种高密度低摩阻钻井液，其特征是：以水为基液，由钠膨润土I%?3%、碳酸 钠为钠膨润土量的5%、氢氧化钠0.5%?1.0%、增黏剂A0.05%?0. 1 %、降滤失剂B 0. 2%?0. 5%、羧甲基纤维素钠盐0. 5%?1. 0%、磺化酚醛树脂3. 0%?5. 0%、磺化褐煤 3.0%?5.0%、聚合醇2.0%?3.0%、有机盐C100%，重晶石29. 1%?122. 2%，按质量 百分比混合后经高温老化而得高密度低摩阻钻井液。
2. 根据权利要求书1所述的一种高密度低摩阻钻井液，其特征是：所述的降滤失剂B 的结构通式为：
其中，X= 14 ?22,y= 2 ?12,z= 4 ?10,r= 0· 42。
3. 根据权利要求书1所述的一种高密度低摩阻钻井液，其特征是：所述的有机盐C为 甲酸钠Cl、甲酸钾C2中的一种或其混合物。
4. 根据权利要求书1所述的一种高密度低摩阻钻井液，其特征是：所述的增黏剂A为 黄原胶Al或韦兰胶A2。
5. 根据权利要求1或2所述的一种高密度低摩阻钻井液，其特征是：所述的降滤失剂 B由2-甲基-2-丙烯酰氧丙基磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸和2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三 甲基氯化铵按（10?20) : (10?15) : (2?8) :1的质量比配制成水溶液，用氢氧化钠调节 水溶液的pH值为9. 0?11. 0,然后加入过硫酸铵和亚硫酸氢钠进行聚合反应,聚合反应的 起始温度为20?50°C，聚合时间为5?30分钟，将产物造粒、烘干和粉碎而得。
【文档编号】C08F220/56GK104312557SQ201410419264
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】马文英, 钟灵, 舒尚文, 卢国林, 杨国涛, 谢慧华 申请人:中国石油化工集团公司, 中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院