专利名称：一种抗盐超高密度钻井液、制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油钻井领域，进一步地说，是涉及一种抗盐超高密度钻井液、制备方法及应用。
背景技术：
近年来，深井钻井技术取得了较大的发展，钻遇的高温、高压、盐岩及多压力系统等复杂地层不断增多，高密度钻井液的应用范围越来越广。
对于超高密度钻井液来说，固相含量高，常用的稀释剂对加重材料作用很小，甚至不起作用，致使钻井液粘度迅速增加、切力上升、内摩擦大、剪切稀释性差，当体系胶体性改变时，往往导致高密度固相颗粒产生聚结沉淀，导致钻井液流变性控制困难。超高密度钻井液中加重材料(以密度4. 2g/cm3的重晶石为例)体积分数要占到钻井液总体积的60%左右，由于固相颗粒堆积方式与常规体系差别较大，导致滤饼质量变差，并且滤失量不再随降滤失剂用量的增加呈线性降低，而是呈现比较复杂的变化情况，同时严重影响钻井液流变性，且由于泥饼质量差，摩擦效应明显升高，极易造成卡钻事故。此外，钻遇泥页岩或泥质含量较高的强水敏性地层时，低密度钻屑及粘土进入钻井液以后，会导致钻井液固相含量的进一步增加，但超高密度钻井液由于其技术特点所限，常规离心机一般无法有效使用，即使是旋流清洁器一类的固控设备其有害质固相分离能力也非常低，因此现场只能使用振动筛清除有害固相，这导致钻井液中的低密度固相难以有效清除，加之钻屑和粘土的不断水化分散，低密度固相粒子进一步增加，使钻井液的粘度和切力急 剧上升。在深井施工作业中， 钻井液在循环过程中若受到高压地层流体(如高矿化度盐水)侵后，沉降稳定性会受到严重破坏，导致加重剂沉淀进而引发井下事故。
针对上述难点，国外钻进高压地层使用高密度钻井液时，为了降低体系的固相含量，往往从液相加重和固相加重两方面考虑，使用诸如NaBr、CaBr2等无机盐作为液相加重材料，可以实现钻井液密度达到2. 30g/cm3以上，但成本较高。也有一些研究通过加入有机盐提高钻井液液相密度，如使用甲酸钠、甲酸钾可以将液相加重到1. 60g/cm3,使用甲酸铯则可将液相加重到2. 30g/cm3。采用提高液相密度的技术方案虽然可以降低加重材料的用量，但这些材料大量溶于水形成溶液以后，会改变自然水的物理化学特性，一旦形成钻井液后，体系中的自由水量仍然很少，且液相中含有大量的盐，对配套处理剂提出了更高的要求。当缺乏有效的自由水时，钻井液稳定性和流变性仍然不好控制，也就是说要想通过使用无机盐和有机盐加重，减少非水溶性加重剂的用量而得到更高密度的钻井液，以解决超高密度钻井液的流变性仍需进行大量的研究工作。
从有关的文献报道看，国外高密度钻井液体系的密度通常在2. 3g/cm3以下，大于该密度的应用实例很少，文献 AADE-04-DF-H0-12 (The Application of High Temperature Polymer Drilling Fluid on Smackover Operations in Mississippi)中用赤铁矿和重晶石复合加重配制密度1. 98 2. 64g/cm3压井液。
与国外相比，国内对高(或超高)密度钻井液技术的研究与应用相对较多，为保证钻井液良好的流变性，常选择使用高密度、高质量的加重材料，如“高密度钻井液技术研究与应用”(钻井液与完井液2009. 7) 一文中曾采用铁矿粉和重晶石复合加重方式配制出了密度2. 9g/cm3的超高密度钻井液，实际现场应用的最高密度是2. 55g/cm3，铁矿粉的大量应用不仅使钻井液成本增加，而且由于铁矿粉具有磁性，会增大摩阻扭矩；
专利200710049033. 5中使用改性重晶石配制了 2. 5g/cm3的超高密度钻井液，在河坝I井6130m井段使用；“赤水地区深井超高密度钻井液技术问题的研究及应用”(钻采工艺2006. 3)报道了密度为3. Og/cm3的钻井液，为了降低体系的总固相含量使用密度大于 4. 3g/cm3的重晶石，这种高密度、高品质的重晶石矿源少，不利于推广应用。对加重材料进行表面处理也会影响其大面积应用。发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗盐超高密度钻井液、制备方法及应用。采用未经处理的重晶石粉配制超高密度钻井液，沉降稳定性和流变性良好，滤失量低，抗盐能力强，可用于超高压地层的钻井施工。
本发明的目的之一是提供一种抗盐超高密度钻井液。
所述钻井液以水为100重量份计包括以下组分
权利要求
1.-种抗盐超高密度钻井液，其特征在于所述钻井液以水为100重量份计包括以下组分
2.如权利要求1所述的抗盐超高密度钻井液，其特征在于所述调聚剂为甲醛或乙醛；所述硫酸为发烟硫酸。
3.如权利要求1所述的抗盐超高密度钻井液，其特征在于所述分散剂以水为100重量份计，包括
4.如权利要求1所述的抗盐超高密度钻井液，其特征在于所述降滤失剂以水为100重量份，包括褐煤20 60重量份醒I 10重量份磺酸盐聚合物5 20重量份。
5.如权利要求1所述的抗盐超高密度钻井液，其特征在于所述褐煤为磺化褐煤、褐煤树脂、腐植酸钠、腐植酸钾或硝基腐植酸钠；所述醛为甲醛、乙醛或乙二醛；所述磺酸盐聚合物为分子链中含有磺酸基的链节不少于30%的低分子量共聚物。
6.如权利要求5所述的抗盐超高密度钻井液，其特征在于所述磺酸盐聚合物的分子量小于30万。
7.如权利要求1所述的抗盐超高密度钻井液，其特征在于以水为100重量份计，各组分用量如下
8.如权利要求1所述的抗盐超高密度钻井液，其特征在于所述润滑剂为白油；所述表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯；所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
9.如权利要求1 8之一所述的抗盐超高密度钻井液的制备方法，包括在水中加入膨润土搅拌，老化后按所述用量再加入除重晶石外的其他组分，搅拌至溶解均匀，最后加入重晶石，搅拌后制得所述抗盐超高密度钻井液。
10.如权利要求1 8之一所述的一种抗盐超高密度钻井液在超高压盐水地层钻井中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种抗盐超高密度钻井液、制备方法及应用。钻井液包括重晶石450～750重量份；膨润土0.25～4重量份，分散剂2.5～20重量份，降滤失剂4～20重量份，氯化钠5～25重量份；流型调节剂1.25～7.5重量份，pH值调节剂1.5～5重量份，润滑剂2～8重量份，表面活性剂0.25～5重量份。方法包括在水中加入膨润土、老化后按所述用量加入除重晶石外的其他组分，搅拌至溶解均匀，最后加入重晶石，搅拌后制得。本发明的钻井液密度可以达到2.7～3.0g/cm3，具有沉降稳定性和流变性好、失水量低、易于调节和控制等良好特性，可用于超高压地层的钻井施工。
文档编号C09K8/16GK103013468SQ20111030130
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者林永学, 杨小华, 蔡利山, 王琳, 王显光, 石秉忠, 柴龙, 钱晓琳, 李胜, 任立伟 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院