一种钻井液及其应用的制作方法

1.本发明提供了一种钻井液，特别是环保无固相的钻井液。


背景技术：

2.现有无固相钻井液存在毒性、材料无法降解、悬浮性较差以及不利于携岩等问题。


技术实现要素：

3.本发明之一提供了一种钻井液，其包括褐藻多糖、海藻酸盐、润滑剂、kcl、na2co3和水。
4.在一个具体实施方式中，所述褐藻多糖选自褐藻胶、褐藻糖胶和褐藻淀粉中的至少一种。
5.在一个具体实施方式中，所述海藻酸盐选自海藻酸钾、海藻酸钠和海藻酸镁中的至少一种。
6.在一个具体实施方式中，所述润滑剂选自植物油，优选地，所述润滑剂选自玉米油、椰子油和大豆油中的至少一种。
7.在一个具体实施方式中，以水的质量计作100质量份，所述褐藻多糖的用量为0.1至0.5 质量份，所述海藻酸盐的用量为0.1至0.3质量份，所述润滑剂的用量为1至5质量份，所述 kcl的用量为0.5至1质量份，所述na2co3的用量为0.5至1质量份。
8.本发明之二提供了一种制备如本发明之一中任意一项所述的钻井液的方法，其包括如下步骤：
9.1)向水中加入na2co3，混合均匀，得到第一混合液；
10.2)向所述第一混合液中加入褐藻多糖，混合均匀，得到第二混合液；
11.3)向所述第二混合液中加入海藻酸盐，混合均匀，得到第三混合液；
12.4)向所述第三混合液中加入润滑剂，混合均匀，得到第四混合液；
13.5)向所述第四混合液中加入kcl，混合均匀，得到所述钻井液。
14.在一个具体实施方式中，在步骤1)中，通过搅拌3-7分钟混合均匀；
15.在步骤2)中，通过搅拌15-25分钟混合均匀；
16.在步骤3)中，通过搅拌8-15分钟混合均匀；
17.在步骤4)中，通过搅拌3-7分钟混合均匀；
18.在步骤5)中，通过搅拌15-25分钟混合均匀。
19.本发明之三提供了如本发明之一中任意一项所述的钻井液在钻井中的应用。
20.本发明的有益效果：
21.本发明提供的钻井液体系通过各组分间的协同增效作用使其具有低密度、低失水、低粘度、无固相、用料环保等特点，解决了现有技术中粘卡、用料不环保和钻井液颗粒污染储层问题。
具体实施方式
22.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明实施例仅为示例性的说明，该实施方式无论在任何情况下均不构成对本发明的限定。
23.实施例1
24.称取100质量份的去离子水，然后分别将0.1质量份、0.3质量份和0.5质量份的羧甲基纤维素、瓜尔胶粉、魔芋粉、褐藻胶、褐藻糖胶、褐藻淀粉、海藻酸钾、海藻酸钠和海藻酸镁分别加入到去离子水中，混合均匀，然后采用六速旋转粘度仪测量溶液的漏斗粘度和表观粘度，结果如表1。
25.表1不同增粘剂加量下增粘效果对比
[0026][0027]
[0028]
由实验结果可以看出在不同的添加量下，褐藻多糖和海藻酸盐的增粘效果均优于其他材料。
[0029]
实施例2
[0030]
称取100质量份的去离子水，然后分别将10质量份的海藻酸钾、海藻酸钠、海藻酸镁、羧甲基纤维素、瓜尔胶粉和魔芋粉加入到去离子水中，混合均匀，然后采用无渗透仪评价不同材料的封堵能力，结果见表2。
[0031]
表2不同材料的成膜性对比
[0032]
增粘剂种类海藻酸钾海藻酸钠海藻酸镁cmc瓜尔胶粉魔芋粉侵入深度cm10101015.016.516
[0033]
由实验结果可以看出，海藻酸盐的成膜性均优于其他增粘材料。
[0034]
实施例3
[0035]
环保性能
[0036]
称取100质量份的去离子水，然后分别将0.5质量份的褐藻胶、褐藻糖胶和褐藻淀粉分别加入到去离子水中，混合均匀，得到混合液。
[0037]
称取100质量份的去离子水，然后分别将0.3质量份的褐海藻酸钾、海藻酸钠和海藻酸镁分别加入到去离子水中，混合均匀，得到混合液。
[0038]
分别称取5质量份的玉米油、椰子油和大豆油。
[0039]
然后利用上述混合液或植物油依据中华人民共和国天然气行业标准《sy/t 6787-2010 水溶性油田化学剂环境保护技术要求》、中华人民共和国国家标准《gb31571-2015石油化学工业污染物排放标准》和中华人民共和国国家标准《gb15618-1995土壤环境质量标准》分别评价各个组分的环保性能，具体检测结果见表3和表4。
[0040]
表3主处理剂毒性及生物降解性评价
[0041][0042]
表4环保性能评价
[0043]
项目cd含量hg含量pb含量cr含量as含量挥发酚硫化物检测结果0.003mg/l0.0001mg/l0.0006mg/l0.002mg/l0.0001mg/l0.005mg/l0.004mg/l规定值≤0.10mg/l≤0.05mg/l≤1.0mg/l≤1.50mg/l≤0.50mg/l≤0.5mg/l≤1.0mg/l
[0044]
从表3和表4可以看出，本发明钻井液所含组分无毒、易降解，且重金属含量、挥发酚和硫化物含量符合国家环保标准。
[0045]
实施例4
[0046]
去离子水100份，褐藻多糖0.1份，海藻酸盐0.1份，植物油润滑剂1份，kcl 0.5份， na2co
3 0.1份。
[0047]
在容器中加入100质量份去离子水，在10000r/min的搅拌条件下加入na2co
3 0.1质量份搅拌5分钟混合均匀，再加入0.1质量份褐藻胶，搅拌20分钟混合均匀后，加入海藻酸钾0.1质量份搅拌10分钟混合均匀，再加入玉米油1质量份搅拌20分钟混合均匀，最后加入kcl 0.5质量份搅拌15分钟，即可完成制备。
[0048]
实施例5
[0049]
在容器中加入100质量份去离子水，在10000r/min的搅拌条件下加入na2co
3 0.5质量份搅拌5分钟混合均匀，再加入0.5质量份褐藻胶，搅拌20分钟混合均匀后，加入海藻酸镁0.3质量份搅拌10分钟混合均匀，再加入椰子油5质量份搅拌20分钟混合均匀，最后加入kcl 1质量份搅拌15分钟，即可完成制备。
[0050]
实施例6
[0051]
在容器中加入100质量份去离子水，在10000r/min的搅拌条件下加入na2co
3 0.3质量份搅拌5分钟混合均匀，再加入0.3质量份褐藻胶，搅拌20分钟混合均匀后，加入海藻酸钠0.2质量份搅拌10分钟混合均匀，再加入大豆油3质量份搅拌20分钟混合均匀，最后加入kcl 0.8质量份搅拌15分钟，即可完成制备。
[0052]
实施例7
[0053]
褐藻多糖为0.3质量份褐藻糖胶，其他同实施例6。
[0054]
实施例8
[0055]
褐藻多糖为0.3质量份褐藻淀粉，其他同实施例6。
[0056]
对比例1
[0057]
将100质量份去离子水、4质量份土浆、4质量份fp-v、0.4质量份hv-cmc、0.4质量份jt888和1质量份kcl混合均匀，调节ph为11.5，得到水基硅酸钾钻井液。
[0058]
应用例1
[0059]
流变性和滤失性
[0060]
分别对实施例4至实施例8以及对比例1进行流变性和滤失性测试实验，将样品性能测试结果与常规固相钻井液水基硅酸钾钻井液的性能进行了对比，测试参考标准为《gb/t 29170-2012，石油天然气工业钻井液实验室测试》，测试结果如表5所示。
[0061]
表5钻井液的性能对比
[0062][0063]
由实验结果可看出，本发明的钻井液在流变性能和滤失性能方面均优于水基硅酸钾钻井液。
[0064]
虽然本发明已经参照具体实施方式进行了描述，但是本领域的技术人员应该理解在没有脱离本发明的真正的精神和范围的情况下，可以进行的各种改变。此外，可以对本发明的主体、精神和范围进行多种改变以适应特定的情形、材料、材料组合物和方法。所有的这些改变均包括在本发明的权利要求的范围内。