[发明专利]一种具有水合物抑制性能的钻井液

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井液，具体涉及一种具良好有水合物抑制性能的钻井液。

背景技术

随着全球经济发展对能源需求的增长及陆地常规油气资源的日益减少，海洋油气勘探开 发已经成为国际油气勘探开发的热点。然而在海洋油气勘探开发中，复杂的海洋地质环境和 恶劣的操作条件使海洋油气勘探开发面临诸多风险，其中海洋油气勘探开发中水合物的形成 便是所面临的风险之一。

在海洋油气勘探开发中，钻井管线中通常含有游离水，通过管线运移的天然气大多数情 况都处于水饱和状态，温度、压力的突变是影响管线中水合物形成的主要因素。在海洋油气 勘探开发中，一般会在以下三种情况下形成水合物：①海洋油气田在正常生产时，井口及节 流阀经节流降压后，由于焦耳-汤姆逊效应，可能会在管线中生成水合物；②关井时，井内 压力上升为关井压力，管线中流体受到周围海水的冷却降低至环境温度，较高的压力和较低 的温度将导致井口形成水合物；③关井再进行重新生产时，低温高压的流体经过节流阀之后， 将会产生较大的压差，由于焦耳-汤姆逊效应，管线中的流体温度将会明显降低，可能会在管 线中形成水合物。

当海洋油气生产管线中形成水合物后，将造成堵塞，严重影响正常的钻井作业。水合物 的形成对正常油气生产产生的影响具体表现有：①水合物的形成将会导致节流管线、压井管 线堵塞，使循环作业无法进行；②水合物堵塞防喷器或防喷器以下的空间将导致无法检测防 喷器下的压力；③水合物的形成将会使钻具无法移动；④水合物的形成将会使防喷器无法完 全打开或关闭；⑤所生成的水合物在管线中循环时，由于温度和压力发生变化，极易分解产 生大量的气体使管线内压力升高影响井控工作，甚至导致井喷；⑥管线内水合物的分解容易 引起气侵，气体进入井筒后形成超高压会导致井漏、井喷及套管损坏等事故；⑦水合物的分 解也会使得沉积物倒塌，造成井壁失稳。

为防止海洋油气勘探开发过程中水合物的形成，目前所采用的主要防治措施有采用良好 的井控措施、采用油基钻井液或采用具有水合物抑制性的钻井液。采用良好的井控措施主要 是控制海洋油气勘探开采过程中温度和压力，采用电子深潜泵(ESP)对管线中的液气进行 分离。但在海洋油气勘探开发中，钻井管线复杂，循环过程中钻井液使用量巨大，通过单一 控制管线中钻井液的温度和压力来防止水合物的形成不现实。若采用ESP对管线中的气液分 离，对于密度较高的钻井液ESP分离效果不是特别理想，因此，通过单一的井控措施来防止 海洋油气勘探开发过程中水合物的形成较为困难。油基钻井液中自由水含量较少，其形成水 合物的几率较小，但油基钻井液配制成本较高，老式的油基钻井液对井场附近的生态环境造 成严重影响，并且回收十分困难，目前全油基钻井液已极少使用。采用具有水合物抑制性的 钻井液是目前海洋油气勘探开发中研究的热点，部分具有水合物抑制性的钻井液已经应用于 实际生产。目前在实际生产中最常用的方法是向钻井液中加入水合物抑制剂，抑制水合物的 形成与聚集。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于制备一种具有水合物抑制 性能的钻井液，该钻井液能满足海洋油气勘探开发所需的各项技术要求，并且环境污染小、 原料成本低等特点。

本发明是通过以下技术方案来实现上述技术目的：

一种具有水合物抑制性能的钻井液，在基浆中添加处理剂而成；每1L基浆中处理剂的加 入量为：1～2g聚丙烯酰胺钾盐KPAM、40～60g磺甲基酚醛树脂SMP-2、10～40g磺化沥青 SAS-1、10g极压润滑剂KRH、15～30g超细碳酸钙QS-2、10～20g低粘度聚阴离子纤维素 LV-PAC、85～170g水合物抑制剂和10g异辛醇。

优选地，所述水合物抑制剂由50～100g氯化钠、25～50g1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和 10g～20g聚乙烯基己内酰胺PVCap组成。

优选地，所述基浆采用如下方法制备：在海水中加入纯碱和烧碱，反应1～2小时后，再 加入膨润土，在室温条件下经12小时水化后形成基浆；每1L海水中的加入量为：0.4～0.8g 纯碱，0.4～0.8g烧碱，膨润土20～40g。所述海水的主要成分为氯化钠、氯化钾、硫酸镁等盐 类，含盐量为34.4‰。

优选地，所述钻井液还含有密度调节剂，调节钻井液的密度至1.05～1.3g/cm³。