专利名称：深水钻井液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻井液，特别是涉及一种深水钻井液。
背景技术：
海洋深水钻井施工与陆上钻井或浅水钻井施工相比，存在较大的差异，如深水水底温度低、压力大、地层欠压实、套管层次多、隔水管直径大等，相应地，施工对钻井液带来了许多技术难题和挑战。
深水钻井液必须具备如下一些特点1 、良好的低温流变性。随水深增加，海水温度
也越来越低，3000米水深温度仅为3-4t:，有些地区甚至在ot:左右，温度降低将会给钻井
及采油作业带来很多问题。在低温情况下，钻井液的流变性会发生较大变化，粘度、切力大幅度上升，甚至还可能出现胶凝现象，尤其是油基钻井液和合成基钻井液，过低的温度环境
也增加了天然气水合物形成的可能性；2、能有效抑制天然气水合物的生成。浅层气与气体水合物是深水钻井遇到的重大潜在危险因素之一。气体水合物具有类似于冰的结构主要由
气体分子和水分子组成，如果压力足够它可以在ot:以上形成。深水钻井作业海底较高的
静水压力和较低的环境温度增加了生成气体水合物的可能性，在节流管线、钻井隔水导管、防喷器以及海底的井口里，一旦形成气体水合物，就会堵塞气管、导管、隔水管和海底防喷
器(BOP)等，从而造成严重的事故；3、较强的泥页岩稳定性。深水区域远离海岸，风、河水和
海水携带的沉积物越发细小，其沉积速度、压实方式以及含水量与陆地明显不同，因而活性
大、欠压实。常表现为易于膨胀、分散性高、易漏失等。导致套管层序增加，有的甚至超过9层；而隔水管的大尺寸和深水低温增加了钻井液粘度和循环压力损耗，进一步恶化了井壁不稳定性；4、良好的悬浮稳定性。海洋钻井需采用隔水管，3000m水深钻井仅隔水管内钻井液就至少约300m3，因此需要的钻井液体积比其他同样地下深度的钻井液循环总量要大的多。隔水管、套管直径较大，采用常规措施钻井液上返流速很难达到清洗井眼的目的。因此，使用与钻井过程中钻井液粘度不同的钻井液以及有规律地短程起下钻具等方法来清除钻屑是有效措施之一。与陆地钻井相比，海洋钻井会经常遭遇台风，一旦台风到来，为安全起见工作人员必须全部撤离平台，因此要求钻井液同样具有良好的稳定性，一般7天左右；5、环保。在《环保法》和《海洋法》要求日益严格的今天，海洋钻井必须考虑环境可接受性，真正做到无污染；6、良好的油气层保护性能。海洋钻井相对成本较高，尤其是深水钻井成本更高，良好的油气层保护性能可以帮助油公司及时、准确的发现和评价油气藏，并制定以最低成本获得最大开采效益的技术措施；7、较好的抗高温性能。随着钻入地层深度增加，井底温度迅速升高(深海地温梯度一般高于陆地或浅海)，钻至目的层时，地层温度往往超过IO(TC ，甚至更高，因此，深水钻井液不仅具有良好的低温流变性，同时应具有一定抗高温的能力；8、良好的润滑性、能有效减少钻井风险和低相对成本。海上钻井成本较高，良好的润滑性能保证起下钻顺畅和节约驱动能量，縮短钻井时间；有效减少钻井风险和井下事故复杂，同时，尽可能保持钻井液体系本身的成本也尽可能低，才能真正做到低投入高产出。
由于(海洋)深水钻井在我国尚处于起步阶段，截至目前国内还未钻过真正意义
3上的深水井。我国现有技术均为陆上钻井或浅水钻井用钻井液体系，均不能应用到深水钻 井中去。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决现有钻井液不适合海洋深井钻井施工的问题。 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种深水钻井液，包括
以下质量百分比的组分 膨润土，0 8%; 井壁稳定剂，0. 05 5 % ; 钻井液用降粘降滤失剂，1 6 % ; 钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，1 6% ; 氯化钠NaCl ， 5 % 饱和； 乙二醇，5 50% ; 其余为淡水或海水。 上述方案中，所述井壁稳定剂为聚丙烯酸钾盐或钻井液用烯类单体聚合物。
进一步地，深水钻井液包括以下质量百分比的组分
膨润土，6%; 聚丙烯酸钾盐或钻井液用烯类单体聚合物，O. 5% ; 钻井液用降粘降滤失剂，2% ; 钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，5% ; 氯化钠NaCl，10X ; 乙二醇，30% ; 其余为淡水或海水。 本发明提供了一种适合于(海洋)深水钻井的钻井液配方，解决了深水钻过程中 钻井液流变性差、易形成天然气水合物等问题，该配方可适用于3000m以内水深、0 15(TC 的深水钻井，长期稳定性可达7天。
具体实施例方式
本发明提供了一种适合于(海洋)深水钻井的钻井液配方，解决了深水钻过程中
钻井液流变性差、易形成天然气水合物等问题，包括以下具体实施例。
实施例一 深水钻井液包括以下质量百分比的组分
膨润土，8%; 钻井液用烯类单体聚合物，O. 05% ;
钻井液用降粘降滤失剂，1% ;
钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，6% ;
氯化钠NaCl，5X ;
乙二醇，50% ;
其余为淡水或海水。
上述组分混合后在常温常压下高速搅拌40min即可。 实施例二 深水钻井液包括以下质量百分比的组分 聚丙烯酸钾盐，3%; 钻井液用降粘降滤失剂，6% ; 钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，1 % ; 氯化钠NaCl，10X ; 乙二醇，5% ; 其余为淡水或海水。 上述组分混合后在常温常压下高速搅拌40min即可。 实施例三 深水钻井液包括以下质量百分比的组分 膨润土，6%; 聚丙烯酸钾盐，O. 5%; 钻井液用降粘降滤失剂，2% ; 钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，5% ; 氯化钠NaCl，10X ; 乙二醇，30% ; 其余为淡水或海水。 上述组分混合后在常温常压下高速搅拌40min即可。 实施例四 深水钻井液包括以下质量百分比的组分 膨润土，1%; 聚合氯化铝，5%，用作井壁稳定剂； 钻井液用降粘降滤失剂，3% ; 钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，2% ; 乙二醇，10% ; 其余为淡水或海水并加入氯化钠NaCl至饱和。 上述组分混合后在常温常压下高速搅拌40min即可。 在上述实施例中，实施例三为本发明的最佳实施例，其具有较好的流变性、低滤失性、以及很好的井壁稳定性和水合物抑制性能。本实施例中膨润土采用的是潍坊产钙质膨润土 ；钻井液用降粘降滤失剂为东营市石大创新科技有限责任公司生产，型号为SD-201，
生产工艺为，水褐煤烧碱甲醛亚硫酸钠二ioo : 30 50 : 4 25 : 3 15 : 6
30， IO(TC搅拌2 4h，冷却、干燥；钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂为东营市石大创新科技
有限责任公司生产的，型号为SD-i02，生产工艺为，水甲酸或乙酸苯酚甲醛亚硫酸钠焦亚硫酸钠=ioo : io 20 : 30 50 : 30 60 : 10 20 : 10 20，100。c搅
拌4 8h，冷却、干燥。 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
深水钻井液，其特征在于包括以下质量百分比的组分膨润土，0～8％；井壁稳定剂，0.05～5％；钻井液用降粘降滤失剂，1～6％；钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，1～6％；氯化钠NaCl，5％～饱和；乙二醇，5～50％；其余为淡水或海水。
2. 如权利要求1所述的深水钻井液，其特征在于所述井壁稳定剂为聚丙烯酸钾盐或钻 井液用烯类单体聚合物。
3. 如权利要求1或2所述的深水钻井液，其特征在于包括以下质量百分比的组分 膨润土，6% ;聚丙烯酸钾或钻井液用烯类单体聚合物，0.5% ; 钻井液用降粘降滤失剂，2% ; 钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，5% ;氯化钠NaCl，10X ;乙二醇，30% ; 其余为淡水或海水。
全文摘要
本发明涉及一种钻井液，是一种深水钻井液。包括以下质量百分比的组分，膨润土，0～8％；井壁稳定剂，0.05～5％；钻井液用降粘降滤失剂，1～6％；钻井液用羧甲基磺化酚醛树脂，1～6％；氯化钠NaCl，5％～饱和；乙二醇，5～50％；其余为淡水或海水。本发明提供了一种适合于(海洋)深水钻井的钻井液配方，解决了深水钻过程中钻井液流变性差、易形成天然气水合物等问题，该配方可适用于3000m以内水深、0～150℃的深水钻井，长期稳定性可达7天。
文档编号C09K8/24GK101705080SQ20091025032
公开日2010年5月12日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者于连香, 徐加放, 江琳, 邱正松, 黄维安 申请人:中国石油大学(华东)