[发明专利]一种超高密度抗高温饱和盐水钻井液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探开发用钻井液技术领域，具体是一种超高密度抗高温饱和盐水钻井液及其制备方法。

背景技术

在超深井盐膏层等复杂井的勘探开发中，钻井液所面临的高温、高压、高矿化度等环境因素影响是目前公认的世界级难题。

目前采用的抗高温高密度钻井液多为聚磺钻井液体系，在高密度条件下钻井液体系中固相含量高、自由水相少，加之聚磺处理剂在高温高矿化度条件下易发生高温过度交联，引起钻井液体系严重增稠，流变性控制困难，处理频繁，使钻井作业无法正常进行。因此，如何解决钻井液在高温高压高矿化度条件下的流变性和滤失性，是深井、超深井钻井液技术面临的首要问题。

发明内容

针对上述技术难题，本发明的目的在于提供一种超高密度抗高温饱和盐水钻井液，通过交联抑制剂的加入，得到一种抗高温能力强、可控密度高、抗盐能力强且具有良好的流变性的超高密度抗高温饱和盐水钻井液。本发明的目的还在于提供上述钻井液的制备方法。

首先，一种超高密度抗高温饱和盐水钻井液，各组分质量百分比为：

钠基膨润土：1.5%-4%；

抗高温磺化类降滤失剂：8%-14%；

乳化沥青：2%-3%；

润滑剂：2%-3%；

pH调节剂：0.2%-1.5%；

乳化剂：0.2%-1.0%；

无机盐：20%-30%；

加重剂：20%-40%；

其余为水。

上述方案还包括：交联抑制剂：0.2%-1.0%。

所述的抗高温磺化类降滤失剂是由磺甲基酚醛树脂、磺化褐煤树脂和磺甲基腐殖酸铬组成。

所述的乳化沥青软化点为160℃-200℃。

所述的润滑剂为抗高温白油润滑剂。

所述的pH调节剂为氢氧化钠。

所述的乳化剂为SP80。

所述的无机盐为氯化钠和氯化钾组成。

所述的加重剂为重晶石粉和铁矿石粉的一种或两种。

所述的交联抑制剂为焦亚硫酸钠和三聚甲醛组成。

上述方案进一步包括；

其中所述的抗高温磺化类降滤失剂是由磺甲基酚醛树脂、磺化褐煤树脂和磺甲基腐殖酸铬按质量比为4-8：2-3：2-3组成。

所述的交联抑制剂为焦亚硫酸钠和三聚甲醛按质量比为5-7：1组成。

所述的无机盐为氯化钠和氯化钾按质量比为22-25:5-7组成。

添加pH调节剂后的钻井液体系的pH为9-10。

所述的加重剂为重晶石粉和铁矿石粉按质量比为1:2-3复配。

所述的重晶石粉的密度在4.20g/cm³以上，纯度在95%以上；所述的铁矿石粉的密度在4.80 g/cm³以上。

按照上述方案的超高密度抗高温饱和盐水钻井液的制备方法包括： 

一种是针对无交联抑制剂的情形，将上述比例的水放入搅拌容器中，边搅拌边加入钠基膨润土，继续搅拌15-25分钟后，停止搅拌，密闭养护24小时以上得到预水化膨润土浆；

在转速为10000-12000转/分的高速搅拌状态下，向预水化膨润土浆中按照上述比例依次加入pH调节剂、抗高温磺化类降滤失剂、乳化剂、乳化沥青、润滑剂，每加入一种材料搅拌20-40分钟，全部加完后继续搅拌50-70分钟，再加入无机盐，高速搅拌20-40分钟后，最后加入加重剂，得到超高密度抗高温饱和盐水钻井液。

另一种是针对有交联抑制剂的情形，将上述比例的水放入搅拌容器中，边搅拌边加入钠基膨润土，继续搅拌15-25分钟后，停止搅拌，密闭养护24小时以上得到预水化膨润土浆；

在转速为10000-12000转/分的高速搅拌状态下，向预水化膨润土浆中按照上述比例依次加入pH调节剂、抗高温磺化类降滤失剂、交联抑制剂、乳化剂、乳化沥青、润滑剂，每加入一种材料搅拌20-40分钟，全部加完后继续搅拌50-70分钟，再加入无机盐，高速搅拌20-40分钟后，最后加入加重剂，得到超高密度抗高温饱和盐水钻井液。