一种深井泥浆用抗温增效剂的制作方法

文档序号:11806528阅读:559来源:国知局

本发明涉及一种用于提高深井泥浆中处理剂的交联程度、增强其护胶能力和作用效能的抗温增效剂,它能增强深井泥浆的稳定性,属于泥浆处理剂技术领域。



背景技术:

随着世界能源需求的增加和钻探技术的发展,深井和超深井的钻探已成为今后钻探工业发展的一个重要方面。由于井越深技术上的困难越多,因此,世界各国都把钻井深度和速度作为钻井工艺技术水平的重要标志。目前,深井泥浆大多采用水基钻井液,此泥浆必要又不可避免的问题就是高温的影响。从国内外深井水基钻井液研究情况来看,国外立足于抵抗高温对钻井液性能的破坏,始终认为高温是不利的因素,因而在深井水基泥浆实践中,常常遇到井越深温度越高,时间越长,泥浆性能越不容易维护,技术难度越大的难题。然而国内在研究高温对于钻井液的作用机理,控制条件基础上,提出了利用高温改善泥浆性能的观点和实现办法,以解决国内外尚未解决的深井高温技术难题。

抗高温处理剂的作用在于保证钻井液良好的热稳定性和在高温高压下有良好的性能,交联剂的加入可提高处理剂的交联程度,增强其护胶能力和作用效能。然而在降低其他条件的要求时,如降低处理剂用量或介质矿化度,pH值等,由于高温降解程度大得足以抵消高温交联而破坏泥浆性能,即使加入复配交联剂,也难以达到维护泥浆性能的目的。在复配交联剂加入的同时加入抗氧化剂不仅能促进高温交联,而且还能抑制高温降解,起到促进高温交联,共同作用将提高处理剂的护胶能力和作用效能,降低处理剂的用量,而具有增效的优点,这种用于泥浆中的混合处理剂称之为增效剂。



技术实现要素:

本发明的目的是:为了克服高温深井使用水基钻井液抗温能力差,流变性、失水造壁性等性能受高温影响严重以及抗盐能力差等问题,为此研制一种深井泥浆用抗温增效剂,提高水基钻井液稳定性。

为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种深井泥浆用抗温增效剂,其特征是制备该抗高温磺化盐水泥浆用增效剂所用原料的组分及其含量为,其质量单位为克:交联剂1 SRZQ-YL1 2-5;交联剂2 JL-3Y 12-15;抗氧化剂Na2SO3 7-10;自来水1000;配制得密度为1.03g/cm3的溶液;用质量百分浓度为40%的NaOH溶液调节体系pH值为10.0。

一种深井泥浆用抗温增效剂的制备方法是:

先量取1000克的自来水在低速500r/min电动搅拌下水温为70-75℃,加入2-5克交联剂1 SRZQ-YL1搅拌15分钟;再加入12-15克交联剂2 JL-3Y搅拌10分钟;然后加入7-10克抗氧化 剂Na2SO3搅拌10分钟;最后用质量百分浓度为40%的NaOH溶液调节体系pH值为10.0,搅拌30min后制得密度为1.03g/cm3的一种深井泥浆用抗温增效剂。

上述制备方法所用交联剂1 SRZQ-YL1;交联剂2 JL-3Y;抗氧化剂Na2SO3均为市场上销售产品,购置时严格按行业标准或企标检验,合格者才能使用。具体见表1。

表1一种深井泥浆用抗温增效剂基本原料明细表

与现有技术比较,本发明具有以下有益效果:(1)能使水基钻井液的抗温能力进一步提高;(2)使水基钻井液的流变性及失水造壁性等基本性能进一步提高;(3)使得水基钻井液的抗盐能力进一步提升;(4)在配制水基钻井液时可以降低处理剂用量。具体实施方式:

下面结合具体实例对本发明作进一步的说明。

实施例1:一种深井泥浆用抗温增效剂的配制方法:

一种深井泥浆用抗温增效剂的配制方法是:先量取1000克的自来水在低速500r/min电动搅拌下水温为75℃,加入5克交联剂1 SRZQ-YL1搅拌15分钟;再加入15克交联剂2 JL-3Y搅拌10分钟;然后加入10克抗氧化剂Na2SO3搅拌10分钟;最后用质量百分浓度为40%的NaOH溶液调节体系pH值为10.0,搅拌30min后制得密度为1.03g/cm3的一种深井泥浆用抗温增效剂。

实施例2:该增效剂在深井泥浆体系中的适应性评价

由表2、3的数据可以发现,此增效剂在深井泥浆中效果很好,而且延长时间,泥浆性能可得到维护,具有良好的热稳定性。

实施例3:抗高温磺化盐水泥浆用增效剂浓度及配比的确定

由表2的数据可以看出,适当降低处理剂的用量,虽然泥浆老化后流变性可以得到维护,但是失水尤其是HTHP失水在逐渐增大,无法控制。加入交联剂后,泥浆高温后不仅流变性能得到改善,而且失水可降低到HTHP失水要求。在此基础上加入两种交联剂复配使用,效果更 佳。表中SMP代表磺化酚醛树脂;SMC代表磺甲基褐煤;交1表示交联剂1 SRZQ-YL1;交2表示交联剂2 JL-3Y;抗1表示抗氧化剂Na2SO3。

表2

由表3的数据可以发现,当处理剂的用量降低过多时(低于下限),加入一种交联剂,虽然泥浆老化后流变性可以得到维护,但失水尤其是高温高压失水不能满足要求,结合表3可以发现,即使加入两种交联剂,效果也不是很明显,失水仍然很高,但配合抗氧剂,可以见到明显好的效果,泥浆性能得到改善。由于处理剂用量及配比的影响,这种情形只能将处理剂的用量降低到3%(SMP2%+SMC1%)。

表3

在复配交联剂总量不变的情况下,增大交1的用量比增大交2的用量效果更好,但仍有一个适度的配比及浓度,其值为:0.25%交1+1.25%交2,配合0.75%抗氧剂,这种混合物即为增效剂。基于处理剂高温交联机理和以上原理,可以肯定,有更多的这类增效剂将陆续应用到泥浆体系中,起到增效的作用。

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