[发明专利]一种低粘高切的高密度油基钻井液配方

说明书

技术领域

本发明属于钻井技术领域，具体涉及一种低粘高切的高密度油基钻井液配方，主要适合页岩气水平井施工。

背景技术

随着国内外对以页岩气为标志的非常规气藏的大规模开发的进行，油基钻井液的应用越来越广泛。与传统的水基钻井液相比，油基钻井液因其良好的抑制性能、润滑性能、流变性能在页岩气钻探中得以广泛应用。

在页岩气勘探开发过程中为了获得较高产量大多采用水平井模式。为增强防塌性能及井控要求通常采用高密度油基钻井液。传统的油基钻井液普遍存在动切力偏低，流变性难以调控的问题。尤其是水平段钻井中的携砂问题成为安全快速施工的关键，要求钻井液既有较高的切力尤其是低速率切力能够充分携砂清洁井眼，又能保持较低粘度、防止高密度油基钻井液憋漏地层。这时油基钻井液在流变性调控方面的问题显得尤为突出，高密度油基钻井液的流变性调控技术成为制约页岩气水平井的关键技术。

传统的高密度油基钻井液的低速率切力较低而塑性粘度和静切力均较高，在提切的同时伴随着粘度的大幅度上升，在高密度油基钻井液中这一现象尤为明显，极易导致井底钻井液稠化，起下钻遇阻、下钻到底开泵困难、电测一次成功率低、诱发井漏，严重影响页岩气水平井的安全快速施工。

发明内容

本发明的目的是克服现有高密度油基钻井液存在的切力低、塑性粘度高、易高温稠化失效的问题。

为此，本发明提供了一种低粘高切的高密度油基钻井液配方，由以下重量百分比的原材料制备而成：30～80％基础油，10～30％CaCl₂盐水，3～6％复合乳化剂G326-HEM，2～5％降滤失剂G328，1～5％氢氧化钙，0.5～1％增粘剂G336-VIS，1.5～5％提切剂G322-MOD，其余为重晶石。

所述基础油与CaCl₂盐水的重量百分比为60：40～90：10。

所述提切剂G322-MOD与增粘剂G336-VIS的重量百分比为3:1～5:1。

所述基础油为柴油、白油或合成基油。

本发明的有益效果是：

(1)该配方配制的油基钻井液具有较高的动切力(尤其是低速率切力)和较低的塑性粘度。配制的油基钻井液流变性好，尤其适合页岩气水平井的水平段施工对油基钻井液携砂性能的要求。

(2)配制的油基钻井液流变性能易于调节，在增加动切力的同时不会显著增加油基钻井液的粘度，解决了以往增加高密度油基钻井液的切力同时体系的粘度亦大幅度升高，导致高密度油基钻井液过稠的难题。

(3)抗温性能好，高温下不会导致高密度钻井液稠化，现场操作维护简便。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是不同油基钻井液的表观粘度和塑性粘度对比；

图2是不同油基钻井液的动切力和低速率切力对比；

图3是不同提切剂与增粘剂比例下油基钻井液的粘度对比；

图4是不同提切剂与增粘剂比例下油基钻井液的切力对比。

具体实施方式

结合页岩气水平井施工中对于高密度油基钻井液流变性的特殊要求，本发明提供了一种低粘高切的高密度油基钻井液，由以下重量百分比的原材料制备而成：30～80％基础油，10～30％CaCl₂盐水，3～6％复合乳化剂G326-HEM，2～5％降滤失剂G328，1～5％氢氧化钙，0.5～1％增粘剂G336-VIS，1.5～5％提切剂G322-MOD，其余为重晶石。

本发明中，复合乳化剂G326-HEM和降滤失剂G328的制备过程参考专利CN201410024741.3。

增粘剂G336-VIS由以下重量百分比的原材料：10～20％二乙烯三胺，30～40％油酸，40～50％松香酸组成。制备过程：1)在密闭反应釜中加入苯作为溶剂，苯的质量为二乙烯三胺、油酸、松香酸三者质量之和的30％；2)然后加入10～20％的二乙烯三胺和40～50％的松香酸，充分搅拌，当反应釜温度达到80℃～90℃时，继续搅拌反应3～6h；3)加入30～40％的油酸，确定温度为80℃～90℃后搅拌继续反应2～3h；4)步骤3)中反应结束后，蒸馏出溶剂苯，即得增粘剂G336-VIS。