本发明涉及一种深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液及其制备方法，特别适合于深井、超深井的钻进。
背景技术：
：近年来，随着钻特殊井、超深井和复杂井数量的增多，深井和超深井的钻探已在国内外被看作今后钻探工业发展的一个重要方面。对钻井液工艺技术提出了更高的要求，原有的钻井液处理剂已不能完全满足钻井液工艺技术发展的需要。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的重要标志。实践证明，深井、超深井钻井液质量对深井、超深井的成败、钻速、深部油气资源勘探和钻井成本有着极其重要的意义。从当前深井、超深井钻井液研究现状来看，常用的深井、超深井钻井液有水基和油基两大类。虽然油基钻井液相对水基钻井液有抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定等优点，但是与水基相比，油基钻井液的配制成本高太多、使用时会对井场附近的生态环境造成严重影响、机械钻速一般也较低。而水基钻井液具有：成本低、配置处理维护较为简单、处理剂来源广且种类多、性能容易控制等优点；所以国内以水基钻井液为主。申请号为：201210260642.6、名称为：一种抗高温高密度甲酸盐聚磺钻井液及其制备方法，该方法中使用了多种处理剂，磺化产品加量在15％-30％，产品热滚随时间的增加，失水量也会逐渐增加，最高抗温为180℃，使用时泥饼厚度大等问题。针对水基钻井液的缺点，研制一种性能良好且稳定的水基钻井液是钻进深井、超深井的关键技术，也是国内外钻进深井、超深井的难点所在。技术实现要素：本发明的目的是：目前国内抗高温(220℃)高密度盐水钻井液体系并未完全过关，其主要问题是：为抗高温的破坏作用使用的处理剂(特别是降滤失剂)种类多，用量太大。以至于体系复杂，难以控制且成本高。以国内对抗温抗盐钻井液的成功事例为基础，结合我国海洋钻井的特点与要求，以抗温200℃饱和盐水，高密度(≤2.40g/cm3)体系为研究任务和内容，为了克服目前使用水基钻井液钻进深井、超深井时流变性与失水造壁性的矛盾，使钻井液具有良好流变性的同时控制其滤失量，为此特提供一种深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液，由下列重量份数的原料制备而成：进一步的，所述重晶石粉粒径分别为0.0530～0.0630mm和0.0450～0.0530mm，其二者重量比为4:1。本发明还提供一种深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液的制备方法，先量取4％的预水化膨润土浆250ml，在低速500r/min电动搅拌20min，然后再把搅好的土浆放入高搅机上，在高速5000r/min电动搅拌下，依次加入12.5克钻井液用磺化褐煤、12.5克的钻井液用磺化酚醛树脂和钻井液用降滤失剂，在高速8000r/min电动搅拌10min，然后依次加入8.8克工业食盐、11克氯化钾，再搅拌10min，继续加入1.75克钻井液用分散剂，在10000r/min电动搅拌下搅拌1h，最后按照质量比为0.0530～0.0630mm重晶石粉：0.0450～0.0530mm毫微粉体＝4:1的比例加入424克重晶石粉和106克毫微粉体，将钻井液体系加重到2.30g/cm3，在11000r/min电动搅拌下搅拌20min，制得本一种深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液。进一步的，所述钻井液ph为8.0。本发明中，各原料的作用：钻井液用磺化酚醛树脂(smp)选型：smp-1老化后粘度增幅最大，失水量增加；smp-2、smp-3老化后粘度、失水量都不同程度降低。说明高温老化过程中smp-1交联反应进行得最多导致交联过度，失水增加；smp-2则交联适度，效果最佳。钻井液用磺化酚醛树脂(smp-2)：其分子结构决定了其在高温下易发生聚合反应的性质。其中最主要的交联反应为羟甲基与酚环上的活泼氢发生脱水缩合，其产物最为稳定。加入钻井液用磺化褐煤(smc)的目的：磺化酚醛树脂(smp)的分子结构决定了其在高温下易发生聚合反应的性质。其中最主要的交联反应为羟甲基与酚环上的活泼氢发生脱水缩合，其产物最为稳定。如果smp在高温钻井液体系中发生了交联反应，则处理剂分子量变大，钻井液粘度升高。适度的交联反应可以抵消部分高温降解，降低滤失量，改善泥饼质量；但交联过度会生成三维网状结构，导致粘度成倍增加、处理剂失效、滤失量巨增。在三磺钻井液中smp通常和磺化褐煤(smc)等处理剂一同使用，按经验配比为1:1时效果最佳。不同粒径的加重材料(api和baso4)：微米级重晶石对改善钻井液流变性、沉降稳定性效果较好，综合考虑现实成本因素，重晶石：毫微粉体＝4:1最为合理。并且与重晶石分散剂psa-14搭配使用。加重材料分散剂(psa-14)：钻井液加入重晶石后，密度达到2.3g/cm3，会出现固相沉降现象，对该高密度钻井液作粒度分析可以看出，微米重晶石发生了一定的聚结现象。针对这个问题，我们采取加入一定量的重晶石分散剂，增加微米重晶石的分散度，缓解聚结现象。工业食盐(nacl)：要求用于海水(盐水)体系。氯化钾(kcl)：通过在聚磺钻井液中加入kcl含量，提高体系的抑制防塌性能。本发明的有益技术效果是：①本钻井液相比油基钻井液对环境污染小；②具有较强的抑制封堵能力；③能有效降低坍塌压力；④用不同目数的重晶石粉按比例加重使钻井液体系具有良好的流变性等。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明中所用钻井液用膨润土、钻井液用磺化褐煤smc、钻井液用磺化酚醛树脂smp-2、工业食盐nacl、kcl、钻井液用降滤失剂hf-1、钻井液用分散剂psa-14、重晶石api和毫微粉体baso4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。实例1：一种深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液的配制方法。先量取4％的预水化膨润土浆(其中na2co3占土量的5％)250ml，在低速500r/min电动搅拌20min，然后再把搅好的土浆放入高搅机上，在高速5000r/min电动搅拌下，依次加入12.5克smc、12.5克的smp-2和hf-1，在高速8000r/min电动搅拌10min，然后依次加入8.8克nacl、11克kcl，再搅拌10min，继续加入1.75克psa-14，在10000r/min电动搅拌下搅拌1小时，最后按照质量比为0.0530～0.0630mm重晶石粉：0.0450～0.0530mm毫微粉体＝4:1的比例加入424克api和106克毫微粉体，将钻井液体系加重到2.30g/cm3，在11000r/min电动搅拌下搅拌20min，制得本一种深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液。实例2：采用xgrl－2型滚子加热炉对本发明钻井液体系进行了滚动回收率测定。表2本深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液滚动回收率实验结果钻井液配方实验条件回收质量(g)回收率(％)清水+50g红层土200℃/16h5.2610.52钻井液体系+50g红层土200℃/16h48.5197.02注：1)红层土为四川红层土岩屑，页岩露头为长7页岩露头，均为6～10目，回收率为过40目回收率；2)表中结果均为2次实验数据均值。表3本深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液线性膨胀性实验结果注：1)岩芯为钻井液用膨润土(配浆土)压制成型；2)滤液为体系热滚200℃/16h后压出的滤液；3)表中结果均为2次实验数据均值。由表2、表3该深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液的滚动回收率及线性膨胀率实验可知，滚动回收率达到97％以上，16h线性膨胀率只有21.26％具有较好的抑制水化分散及膨胀性。实例3：采用xgrl－2型滚子加热炉连续热滚，测试该深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液基本性能及热稳定性。表4本深井抗高温抗饱和盐水高密度水基钻井液基本性能及热稳定性评价由表4的热稳定性结果可知体系具有良好的基本性能，粘、切和滤失量随着滚动时间的增加变化甚微，具有良好的热稳定性。本
技术领域：
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12