[发明专利]一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井液，尤其涉及一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液。

背景技术

随着对陆地与海洋的油气藏开发的不断进行，纵观国内外数十年钻井液研究、开发和应用情况可以发现海洋钻井液面临的主要问题有：海水矿化度高使膨润土不易在海水中配浆；固相细小颗粒水化分散导致钻井液用量大；钻井液流变性差造成井眼清洗困难，岩石颗粒水化导致井壁不稳定。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种钻井液，该钻井液具有较好的抑制性，封堵性以及润滑性，适合海洋钻井过程中的使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

该钻井液包括海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂，其重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:3-8:3-8:0.1-0.7:0.5-1:5-10。

所述的海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂的重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:5:5:0.4:0.7:8。

所述的增粘剂为PAC142。

所述的降滤失剂为褐煤树脂。

所述的抑制剂为硅酸钠和聚乙二醇，硅酸钠和聚乙二醇的重量份数比为，硅酸钠：聚乙二醇＝3：5。

该钻井液还包括NaOH，NaOH调节pH至12。

本发明提供的钻井液具有以下优点：研制的硅酸钠聚合醇钻井液可采用海水直接配浆，在海洋钻井液中，可以就地取水，大量节约钻井成本；钻井液体系具有良好的流变性，完全可以满足海洋钻井对钻井液流变性的要求；该钻井液老化前后的滤失量变化不大，可用于高造浆的海洋钻井；硅酸钠的加入使该钻井液体系具有良好的强抑制封堵性，硅酸钠可以形成凝胶与沉淀堵塞井眼中的裂缝；硅酸钠能有效抑制页岩中粘土矿物水化膨胀；聚合醇的加入使该钻井液体系的抑制性进一步提升，与硅酸钠共同协作，使该钻井液体系具有高封堵性、高抑制性。由于该钻井液采用海水直接配浆，使Ca²⁺、Mg²⁺离子对钻井液影响降低到最小，因此该钻井液具有抗盐性。

附图说明

下面结合附图和实施例对发明进一步说明。

图1是海水硅酸钠聚合醇钻井液热滚前后膨胀率对比图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

1.一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液的制备方法与基本流变参数测量。

(1)其制备方法如下：

该钻井液包括海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂，其重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:5:5:0.4:0.7:8。

1)首先按照上述配比，称取适量的海水、膨润土、增粘剂、降滤失剂、抑制剂和辅助用剂。

2)在容器中加入400ml海水，在10000r/min转速条件下，再依次加入加入5％膨润土、5％Na₂CO₃、0.4％PAC142、0.7％褐煤树脂、3％硅酸钠、NaOH调节pH至12、5％聚乙二醇，充分搅拌后即得到硅酸钠聚合醇钻井液。

(2)基本流变参数的测量。

本发明中硅酸钠聚合醇钻井液基本性能参数，数据见表1。

1号钻井液为本实验研制的海水硅酸钠聚合醇钻井液，2号为常规海洋钻井液，通过实验数据我们可以看出，本实验研制的钻井液具有一定的热稳定性，老化前后流变性变化不大，表观粘度为30.4AVmPa·s，塑性粘度为20.3AVmPa·s，动切力为13.1Pa。相比常规海洋钻井液，老化前后的表观粘度、塑性粘度、动切力和滤失量均优于该常规海洋钻井液。

2.失水造壁(滤失量)性能评价

研究海水硅酸钠聚合醇钻井液的失水造壁性，数据见表2。

通过实验数据我们可以看出，该钻井液16小时，80℃老化前后的滤失量变化不大，说明该钻井液具有一定的稳定性，泥饼厚度仅为0.5mm。

3.滚动回收率

测试海水硅酸钠聚合醇钻井液的滚动回收率，数据见表3。

1号钻井液为本实验研制的海水硅酸钠聚合醇钻井液，2号为常规海洋钻井液，通过实验数据我们可以看出，相比清水和常规海洋钻井液，本实验研制的钻井液具有较好的抑制性，滚动回收率高达87.5％。

4.抑制页岩膨胀性

页岩膨胀变化曲线如图1所示。