一种超高密度抗高温饱和盐水钻井液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油勘探开发用钻井液技术领域，具体是一种超高密度抗高温饱和盐 水钻井液及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在超深井盐骨层等复杂井的勘探开发中，钻井液所面临的商温、商压、商矿化度等 环境因素影响是目前公认的世界级难题。
[0003] 目前采用的抗高温高密度钻井液多为聚磺钻井液体系，在高密度条件下钻井液体 系中固相含量高、自由水相少，加之聚磺处理剂在高温高矿化度条件下易发生高温过度交 联，引起钻井液体系严重增稠，流变性控制困难，处理频繁，使钻井作业无法正常进行。因 此，如何解决钻井液在高温高压高矿化度条件下的流变性和滤失性，是深井、超深井钻井液 技术面临的首要问题。
【发明内容】
[0004] 针对上述技术难题，本发明的目的在于提供一种超高密度抗高温饱和盐水钻井 液，通过交联抑制剂的加入，得到一种抗高温能力强、可控密度高、抗盐能力强且具有良好 的流变性的超高密度抗高温饱和盐水钻井液。本发明的目的还在于提供上述钻井液的制备 方法。
[0005] 首先，一种超高密度抗高温饱和盐水钻井液，各组分质量百分比为： 钠基膨润土 ：1. 5%-4% ; 抗高温磺化类降滤失剂：8%_14% ; 乳化浙青：2%_3% ; 润滑剂：2%_3% ; pH 调节剂：0· 2%-1· 5% ; 乳化剂：〇· 2%-L 0% ; 无机盐：20%-30% ; 加重剂：20%_40% ; 其余为水。
[0006] 上述方案还包括：交联抑制剂：0· 2%-1· 0%。
[0007] 所述的抗高温磺化类降滤失剂是由磺甲基酚醛树脂、磺化褐煤树脂和磺甲基腐殖 酸铬组成。
[0008] 所述的乳化浙青软化点为160°C -200°c。
[0009] 所述的润滑剂为抗高温白油润滑剂。
[0010] 所述的PH调节剂为氢氧化钠。
[0011] 所述的乳化剂为SP80。
[0012] 所述的无机盐为氯化钠和氯化钾组成。
[0013] 所述的加重剂为重晶石粉和铁矿石粉的一种或两种。
[0014] 所述的交联抑制剂为焦亚硫酸钠和三聚甲醛组成。
[0015] 上述方案进一步包括； 其中所述的抗高温磺化类降滤失剂是由磺甲基酚醛树脂、磺化褐煤树脂和磺甲基腐殖 酸铬按质量比为4_8 :2_3 :2_3组成。
[0016] 所述的交联抑制剂为焦亚硫酸钠和三聚甲醛按质量比为5-7 :1组成。
[0017] 所述的无机盐为氯化钠和氯化钾按质量比为22-25:5-7组成。
[0018] 添加 pH调节剂后的钻井液体系的pH为9-10。
[0019] 所述的加重剂为重晶石粉和铁矿石粉按质量比为1:2-3复配。
[0020] 所述的重晶石粉的密度在4. 20g/cm3以上，纯度在95%以上；所述的铁矿石粉的密 度在4. 80 g/cm3以上。
[0021] 按照上述方案的超高密度抗高温饱和盐水钻井液的制备方法包括： 一种是针对无交联抑制剂的情形，将上述比例的水放入搅拌容器中，边搅拌边加入钠 基膨润土，继续搅拌15-25分钟后，停止搅拌，密闭养护24小时以上得到预水化膨润土浆； 在转速为10000-12000转/分的高速搅拌状态下，向预水化膨润土浆中按照上述比例 依次加入pH调节剂、抗高温磺化类降滤失剂、乳化剂、乳化浙青、润滑剂，每加入一种材料 搅拌20-40分钟，全部加完后继续搅拌50-70分钟，再加入无机盐，高速搅拌20-40分钟后， 最后加入加重剂，得到超高密度抗高温饱和盐水钻井液。
[0022] 另一种是针对有交联抑制剂的情形，将上述比例的水放入搅拌容器中，边搅拌边 加入钠基膨润土，继续搅拌15-25分钟后，停止搅拌，密闭养护24小时以上得到预水化膨润 土楽； 在转速为10000-12000转/分的高速搅拌状态下，向预水化膨润土浆中按照上述比 例依次加入PH调节剂、抗高温磺化类降滤失剂、交联抑制剂、乳化剂、乳化浙青、润滑剂，每 加入一种材料搅拌20-40分钟，全部加完后继续搅拌50-70分钟，再加入无机盐，高速搅拌 20-40分钟后，最后加入加重剂，得到超高密度抗高温饱和盐水钻井液。
[0023] 本发明与现有的技术相比具有以下有益效果：本发明提供的钻井液是能够在超深 井盐膏层等复杂井钻井中使用的高密度钻井液，具有较高的热稳定性，能够保持良好的流 变性，克服了普通饱和盐水聚磺钻井液抗温抗盐能力有限，密度调节能力较低，易高温增稠 引起流变性难以控制，维护周期频繁等难题。本发明超高密度抗高温饱和盐水钻井液适用 于I. 8-2. 55g/cm3的密度条件下，抗温能力达200°C。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0025] 实施例1 : 本实施例提供了一种密度为2. 25g/cm3抗高温150°C的超高密度抗高温饱和盐水钻井 液，其中各组分的质量百分比为： 钠基膨润土 ：2. 5%、抗高温磺化类降滤失剂9% (磺甲基酚醛树脂：4. 0%、磺化褐煤树脂： 3. 0%和磺甲基腐殖酸铬：2· 0%)、乳化浙青(软化点为160°C) :3· 0%、润滑剂：2· 0%、pH调节 齐[J :0. 9%、乳化剂：1. 0%、无机盐（NaCl :22. 0%和KCl :7. 0%)、水：余量。最后添加加重剂(重 晶石粉和铁矿石粉比例为I :2)将钻井液体系的密度调整至2. 25g/ cm3。
[0026] 实施例2 : 本实施例提供了一种密度为2. 55g/cm3抗高温150°C的超高密度抗高温饱和盐水钻井 液，其中各组分的质量百分比为： 钠基膨润土 ：2. 5%、抗高温磺化类降滤失剂(磺甲基酚醛树脂：4. 0%、磺化褐煤树脂： 2. 0%和磺甲基腐殖酸铬：2· 0%)、乳化浙青(软化点为180°C) :2· 5%、润滑剂：2· 0%、pH调节 齐[J :0. 8%、乳化剂：0. 5%、无机盐（NaCl :20. 0%和KCl :5. 0%)、水：余量。最后添加加重剂(重 晶石粉和铁矿石粉比例为1 :3)将钻井液体系的密度调整至2. 55g/ cm3。
[0027] 针对实施例1和2的制备方法是将上述比例的水放入搅拌容器中，边搅拌边加入 钠基膨润土，继续搅拌20分钟后，停止搅拌，密闭养护24小时以上得到预水化膨润土浆； 在转速为10000转/分的高速搅拌状态下，向预水化膨润土浆中按照上述比例依次加 入pH调节剂、抗高温磺化类降滤失剂、乳化剂、乳化浙青、润滑剂，每加入一种材料搅拌30 分钟,全部加完后继续搅拌60分钟，再加入无机盐，高速搅拌30分钟后，最后加入加重剂， 得到超高密度抗高温饱和盐水钻井液。
[0028] 实施例3 : 本实施例提供了一种密度为2. 30g/cm3抗高温180°C的超高密度抗高温饱和盐水钻井 液，其中各组分的质量百分比为： 钠基膨润土 ：2. 0%、抗高温磺化类降滤失剂(磺甲基酚醛树脂：6. 0%、磺化褐煤树脂： 2. 0%和磺甲基腐殖酸铬：3. 0%)、交联抑制剂(焦亚硫酸钠和三聚甲醛按质量比为5 :1组 成）:0. 3%、乳化浙青(软化点为180°C):2. 0%、润滑剂：2. 0%、ρΗ调节剂：1. 1%、乳化剂：0. 5%、 无机盐（NaCl :22. 0%和KCl :7. 0%)、水：余量。最后添加加重剂(重晶石粉和铁矿石粉比例 为1 :2)将钻井液体系的密度调整至2. 30g/ cm3。
[0029] 实施例4 : 本实施例提供了一种密度为2. 53g/cm3抗高温180°C的超高密度抗高温饱和盐水钻井 液，其中各组分的质量百分比为： 钠基膨润土 ：1. 5%、抗高温磺化类降滤失剂(磺甲基酚醛树脂：4. 5%、磺化褐煤树脂： 2. 5%和磺甲基腐殖酸铬：3. 0%)、交联抑制剂(焦亚硫酸钠和三聚甲醛按质量比为7 :1组 成）:1. 0%、乳化浙青(软化点为180°C):2. 0%、润滑剂：2. 0%、ρΗ调节剂：1. 1%、乳化剂：0. 5%、 无机盐（NaCl :20. 0%和KCl :7.