一种强抑制防塌钻井液及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于油田钻井液体系技术领域，具体涉及一种强抑制防塌钻井液及其应 用。
【背景技术】
[0002] 进入20世纪末以后，随着对环保要求的日趋严格，油基钻井液的使用受到限制。 为了解决钻井过程中的井壁失稳的同时控制钻井液流变性、提高钻井液热稳定性等问题。 世界各国开始研究强抑制水基钻井液。
[0003] 目前应用较成熟的是KC1/硅酸盐聚合物钻井液，它也是最早成功应用的抑制性 水基钻井液，其主要处理剂为页岩抑制剂、降滤失剂及流变性调节剂。但是KC1/硅酸盐聚 合物钻井液的应用有其局限性。在复杂高温地层的应用受到限制，如KC1/硅酸盐聚合物钻 井液在钻井过程中必须保持较高的pH值。在这种条件下，许多降滤失剂的作用效果会大大 降低，抗温型降滤失剂的使用受到限制。当遇到高温高压地层时，需要提高硅酸盐的加量， 此时滤失量会提高，高含量的硅酸盐对油气层的保护也构成了威胁。因此一种多功能型的 强抑制钻井液是钻井液市场的需求。
[0004] 本发明以油基钻井液所具有的功能为基础，所发明的强抑制防塌钻井液具有稳定 井壁、保护油层、提高钻速、防泥包钻头等接近油基钻井液性能的显著特征。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的缺陷，为了克服水基钻井液易引起的井壁失稳、泥页岩地 层易水化、流变性难以控制、滤失量高、热稳定性差等问题。本发明提供了一种钻井液用强 抑制防塌钻井液。其中钻井液的组份中，聚胺抑制剂ZK-801、纳米乳液封堵剂ZK-304、化学 井壁稳定剂ZK-303都是自主研发的新产品，并已在现场应用中得到较好的反馈。
[0006] 本发明的另一个目的是提供该强抑制防塌钻井液的应用。其在各种条件下具有良 好的性能，符合现场钻井需求。
[0007] 为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：先加入水、纯碱、碱和膨润土预水 化，在500r/min下依次加入包被剂、流型调节剂、页岩抑制剂、井壁稳定剂、封堵剂、润滑 剂、降滤失剂，根据需要加入盐，用pH调节剂调节钻井液pH值在9~11，再根据需要加入重 晶石。参与该强抑制防塌钻井液的组成及重量组份如下： 水 1000份； 钻井液用膨润土 40-60份； 纯碱 10~40份； 喊 10~40份； 包被剂 10~20份； 流型调节剂 5~20份； 页岩抑制剂 5~20份； 井壁稳定剂 10~30份； 封堵剂 10~30份； 润滑剂 5~30份； 降滤失剂 5~40份； pH调整剂 1~10份。
[0008] 盐、重晶石可根据需求做适当调节。
[0009] 进一步，本发明优先使用胜利油田博友泥浆技术有限公司供应的钠膨润土。
[0010] 进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的包被剂为为强包被抑制剂 PLUS-L〇
[0011] 进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的流型调节剂为黄原胶、高粘 羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素中的一种或两种以上混合物。
[0012] 进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的页岩抑制剂为聚合醇、聚胺 抑制剂ZK-801、泥页岩稳定剂HT-201中的一种或两种以上混合物。
[0013] 进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的井壁稳定剂为化学井壁稳 定剂ZK-303、氯化钾、氯化铵中的一种或两种以上混合物。
[0014] 进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的封堵剂为可变形封堵聚合 物ZK-304、随钻堵漏剂、无荧光防塌封堵剂EP中的一种。
[0015] 更进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的润滑剂为液体润滑剂 RH-2、改性石墨润滑剂、水溶性钻井液润滑剂中的一种或两种以上混合物。
[0016] 进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的降滤失剂为磺化酚醛树脂 SMP-1、抗高温降滤失剂CAP、抗高温淀粉FL0-HT、交联淀粉FLOTR0L中的一种或两种以上 混合物。
[0017] 进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的pH调整剂为氢氧化钠、碳 酸钠、氢氧化钾中的一种配制的饱和溶液。
[0018] 进一步，所述的强抑制防塌钻井液，其特征在于所述的盐为氯化钠，所述的碱为氢 氧化钠，所述重晶石的密度为4. 0-4. 2g/cm3。
[0019] 本发明提供的强抑制防塌钻井液具有稳定井壁、保护油层、提高钻速、防泥包钻头 等接近油基钻井液的特性，其中强包被抑制剂PLUS-L是油包水型线性高分子聚合物，水溶 性好，具有较强的包被能力，能抑制钻肩水化，调节泥浆流型，能保护井壁，防止井壁垮塌。 聚胺抑制剂ZK-801是利用催化胺化法合成的多胺类高分子化合物，易溶于水，分子链上含 有抑制作用的胺基，具有良好的抑制性以及较强的稳定性。化学井壁稳定剂ZK-303在遇到 地层酸性环境时能生成可堵塞孔喉及胃酸裂缝的沉淀，同时兼具降滤失的作用。纳米乳液 封堵剂ZK-304是由乳化剂、聚合物单体以及催化剂等经过乳化、聚合反应制备初定颗粒粒 径小于500nm的乳液体系，其在压差作用下会发生弹性变形，能适应不同形状的孔吼，因此 能封堵孔吼及微裂缝，降低钻井液向地层滤失。克服了刚性颗粒适应性差及沥青类封堵剂 强度低的缺陷。无荧光润滑剂RH-5是生物脂经过化学改性合成，能够有效的提高泥浆润滑 性降低摩阻系数、防止钻头泥包，克服了普通润滑剂荧光值高影响地质录井的缺点。
【具体实施方式】
[0020] 为了更好的说明本发明的技术效果，通过以下实施例来进行具体说明。实施例中 所使用的药品和试剂均可自市场购得。
[0021] 实施例1 按重量份，在500r/min转速下向泥浆杯中加入1000份水、5份纯碱、5份碱、20份钻井 液用膨润土，分散均匀后，预水化24小时。向预水化的膨润土浆中依次加入5份交联淀粉 FLOTR0L、5份黄原胶、5份化学井壁稳定剂ZK-303、10份随钻堵漏剂、10份强包被抑制剂 PLUS-U5份泥页岩稳定剂HT-20U5份改性石墨润滑剂，充分搅拌至每一种试剂分散均匀 后再加入另一种，用碳酸钠饱和溶液调节pH为9。
[0022] 实施例2 按重量份，在500r/min转速下向泥浆杯中加入1000份水、10份纯碱、10份碱、30份钻 井液用膨润土，分散均匀后，预水化24小时。向预水化的膨润土浆中依次加入10份抗高温 淀粉FL0-HT、10份黄原胶、10份氯化钾、10份纳米乳液封堵剂、10份强包被抑制剂PLUS-L、 5份泥页岩稳定剂HT-201、5份液体润滑剂RH-2,充分搅拌至每一种试剂分散均匀后再加入 另一种，用氢氧化钾饱和溶液调节pH为9。
[0023] 实施例3 按重量份，在500r/min转速下向泥浆杯中加入1000份水、10份纯碱、10份碱、30份钻 井液用膨润土，分散均匀后，预水化24小时。向预水化的膨润土浆中依次加入10份磺化酚 醛树脂SMP-1、10份高粘羧甲基纤维素、10份氯化钾、10份无荧光防塌封堵剂EP、10份强包 被抑制剂PLUS-U5份聚合醇、12份液体润滑剂RH-2。充分搅拌至每一种试剂分散均匀后 再加入另一种，继续加入40份氯化钠，用碳酸钠饱和溶液调节pH为10,用密度为4.Og/cm3 的重晶石加重至钻井液密度为1. 20g/cm3。
[0024] 实施例4 按重量份，在500r/min转速下向泥浆杯中加入1000份水、12份纯碱、12份碱、40份钻 井液用膨润土，分散均匀后，预水化24小时。向预水化的膨润土浆中依次加入1