[发明专利]快速钻井液及制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，特别涉及一种快速钻井液(抑制剂)及制造工艺。

背景技术

随着油气勘探开发领域的不断扩展，钻井过程中遇到的地层越来越复杂，井越来越深，井下的复杂情况更是难以预料，处理的难度也在增加，深井高压下钻遇硬质地层泥页岩、软页岩、粘页岩及膨胀性页岩时，这类地层很容易水化膨胀导致井下复杂事故的发生，尤其是在西部深井钻井、钻遇山前强应力构造和大段泥页岩井段过程中井壁失稳问题表现尤为突出，同时，钻出的钻屑具有很强的粘附性能，很大程度上增强了钻屑与相接触钻头表面的粘合力，造成钻头泥包增加扭矩，同时泥包的钻头端面承担了部分钻压，限制钻头的切削深度，从而降低了钻井速度；目前大尺寸井段、深井深部井段和高密度钻井液机械钻速慢已成为影响勘探开发速度的主要技术瓶颈之一。

钻井速度是影响勘探与开发效益的关键因素，提高钻井速度可以大幅度降低钻井成本，加快勘探开发进程，提高钻井速度是深井超深井钻井过程中迫切需要解决的问题。同时，钻井速度的提高，能够减少钻井液侵泡油气层的时间，降低钻井液对储层的损害，有利于发现油气层及大幅度提高采收率。因此，开发出一套能够清洁钻头提高机械钻速的钻井液技术体系，对于提高油气井勘探开发效益具有极为重要的意义。

目前，国内外对快速钻井液技术作了大量的研究工作，除了油基钻井液外，水基快速钻井液大多为多元醇(聚乙二醇、聚丙三醇、MEG)、硅酸盐等类，虽然在钻进速度上有所提高，但是总体上来讲，钻进成本高，还存在着钻头泥包、钻井性能及井壁稳定性方面的问题。

发明内容

本发明主要目的是解决上述问题，提供一种快速钻井液，该快速钻井液为水基钻井液，使用该快速钻井液，在钻进速度上有很大的提高，同时，钻进成本低，钻进过程中没有泥包产生，钻井性能及井壁稳定。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是：一种快速钻井液，该快速钻井液组成比例包括质量份数3-5份的钠土、质量份数0.2-0.3份的有机硅酸盐半透膜剂、质量份数1-3份的改性淀粉类将滤失剂、质量份数1.5-2.5份的磺甲基褐煤、质量份数为0.2-0.3份的两性离子包被剂、质量份数为0.2-0.5份的快速钻进剂和质量份数90-100份的水。

其中的有机硅酸盐半透膜剂自身组成比例包括质量份数60-140份甘油、质量份数60-140份的浓度10-30％的硅酸、质量份数40-110份的浓度5-10％氢氧化钾和质量份数70-150份的清水(有机硅酸盐半透膜剂的质量份数描述的是该有机硅酸盐半透膜剂自身组成比例，可与快速钻井液、快速钻进剂的质量份数的标准量不等值)。

该有机硅酸盐半透膜剂的制造工艺为：

1)称取质量份数60-140份甘油、质量份数60-140份的10-30％的硅酸、质量份数40-110份的浓度5-10％氢氧化钾和质量份数70-150份的清水放入反应釜中，搅拌均匀；

2)将上述溶液加热到60-140℃，搅拌1-8小时。

其中，快速钻进剂组成比例包括质量份数80-120份植物蛋白、质量份数160-240份的水、质量份数24-36份的浓度30-50％的磷酸、质量份数40-60份的二乙烯多胺、质量份数16-24份的磺化剂和PH值调节剂。

快速钻进剂的制造工艺为：

1)称取质量份数80-120份植物蛋白加入质量份数160-240份水中，在常温下静置100-140分钟后，在恒温45-55℃的条件下，振荡均匀；

2)将上述溶液水浴加热到50-70℃，用pH调节剂调节溶液pH值为7-9；

3)称取质量份数24-36份浓度30-50％的磷酸，滴入，恒温搅拌反应80-100分钟；

4)将上述溶液降温至30-40℃，称取质量份数16-24份磺化剂，滴入，恒温搅拌反应60-80分钟；

5)用pH调节剂调节溶液PH值7-9；

6)称取质量份数40-60份的二乙烯多胺，加入上述溶液，在50-70℃与上述溶液缩聚生成快速钻进剂。

磺化剂为发烟硫酸；PH值调节剂为浓度30-50％的氢氧化钠水溶液。

本发明快速钻井液的工作原理及有益效果：