[发明专利]一种钻探用水基钻井液及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻探用水基钻井液及其制备方法和用途，属于钻井液领域。

背景技术

目前，在进行钾岩矿体钻探时一般采用饱和盐水钻井液。钾岩矿体主要成分是氯化钾，由于氯化钾溶解度高，因此采用饱和盐水钻井液施工普遍存在岩心采取率低的问题。当钾岩矿体中含有溢晶石时，更会发生取不到岩心，或者由于孔径扩大引起的孔壁不稳问题。这是由于溢晶石的主要成分为氯化钙和氯化镁，溶解度极高，且受温度影响变化很大。当地层中存在溢晶石时，为保证取心质量，一般只能采用油基钻井液完成钻探施工。但是，油基钻井液成本高，如遇到漏失地层，施工单位更是无法承担如此高额的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钻探用水基钻井液，克服现有技术中水基钻井液容易发生取不到岩心或者由于孔径扩大引起的孔壁不稳及油基钻井液成本高的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种钻探用水基钻井液,包括以下重量份的原料：

本发明的有益效果是：由于采用膨润土和部分水解聚丙烯酰胺、氯化钙、氯化镁、增粘剂及降滤失剂以一定的比例配合，能够有效抑制氯化钾和溢晶石的溶解，大幅度提高了含溢晶石钾岩矿体的岩心采取率且具有强抑制性，有利于孔壁稳定。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

如上所述一种钻探用水基钻井液,进一步，包括以下重量份的原料：

如上所述一种钻探用水基钻井液,进一步，所述增粘剂为技术级高黏羧甲基纤维素和/或抗盐共聚物；所述技术级高黏羧甲基纤维素的粘度值符合国标均可实现。

如上所述一种钻探用水基钻井液,进一步，所述降滤失剂为羧甲基淀粉和/或技术级低黏羧甲基纤维素；所述技术级低黏羧甲基纤维素的粘度值符合国标均可实现。

如上所述一种钻探用水基钻井液,进一步，所述部分水解聚丙烯酰胺水解度为30.0～35.0％；所述部分水解聚丙烯酰胺分子量为1600万。

本发明还提供一种钻探用水基钻井液的制备方法,包括以下步骤：

步骤1)按照比例称取各原料，将水分成两份，分别将将膨润土和部分水解聚丙烯酰胺配制成水溶液；

步骤2)将两种水溶液混合搅拌均匀制成混合液，再将氯化钙、氯化镁、增粘剂、降滤失剂和消泡剂加入到所述混合液中，充分搅拌均匀，即得到用于含溢晶石钾岩矿体钻探用水基钻井液。

本发明还提供一种钻探用水基钻井液在含溢晶石钾岩矿体钻探施工过程中的用途。

本发明一种钻探用水基钻井液，含溢晶石钾岩矿体钻探施工过程中，该水基钻井液在含有溢晶石的钾岩地层中，具有良好的抑制其溶解作用，可为我国钾盐钻探施工提供技术支撑。

具体实施方式

以下结合以下实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明实施例1至实施例6钻探用水基钻井液制备方法是：按重量份取膨润土和部分水解聚丙烯酰胺,分别溶于等份的水中，搅拌均匀，再将上述两种溶液混合之后加入氯化钙、氯化镁、增粘剂、降滤失剂和消泡剂，充分搅拌均匀即可制的适用于含溢晶石钾岩矿体钻探用水基钻井液。

实施例1至实施例6所述各原料的重量配比如表1所示。

在实施例1至实施例6制备的钻探用水基钻井液中加入高溶解度的氯化钾和溢晶石的效果测定数据见表2。

本发明参数测定方法如下：

氯化钾溶解量：取5g氯化钾加入100g水基钻井液中，密封后恒温25℃静止放置2h。采集将钻井液用滤纸过滤后的清液，采用分光光度计法测得清液中的钾离子含量，与钻井液中钾离子含量对比，得到氯化钾溶解量。

溢晶石溶解量：取50g溢晶石加入100g水基钻井液中，密封后恒温25℃静止放置2h。采集将钻井液用滤纸过滤后的清液，采用化学分析法测得清液中的钙和镁离子含量，与钻井液中钙和镁离子含量对比，得到氯化钾溶解量。

表观粘度：采用ZNN-D6型六速旋转粘度计或其它同类产品测定冲洗液表观粘度。将搅拌好的钻井液倒入测量杯中，使液面与测量杯内的刻度线平齐，使外筒以600rpm的转速旋转，读取粘度计表盘上已恒定的指针所指示的刻度值，记为θ600，表观粘度