[发明专利]一种加重体系及其应用、制备方法

说明书

本申请公开了一种加重体系及其应用、制备方法，所述加重体系包括增粘剂、分散剂、加重材料以及饱和盐水溶液，所述增粘剂为海泡石，在所述钻井液用加重体系中，所述增粘剂的质量浓度为3％‑6％，所述分散剂的质量浓度为1％‑2％，所述加重材料的质量浓度为30％‑50％，余量为饱和盐水溶液；所述加重体系的制备方法包括将上述各组分混合；所述加重体系用于作为石油钻井液的应用；所述制备方法为如上所述的加重体系的制备方法；该加重体系制备简单、成本低，能够在高温下保持良好的稳定性。

技术领域

本申请实施例涉及但不限于一种加重体系及其应用、制备方法。

背景技术

从上世纪20年代开始，人们为了解决地层高压而引起的井喷，高压地层 的倒塌，井壁不稳定，卡钻等一系列事故使用了重晶石和氧化铁等高密度材 料作为加重剂加入到钻井液体系里，通过增加泥浆的比重来平衡地层高压使 得钻井过程能安全实施。这种做法延续到至今，仍然在深井和超深井钻井过 程中发挥着重要的作用，这就是我们所说的高密度钻井液。高密度钻井液又 被称作是“液体岩石”，因为这种钻井液密度最高时能高达2.5g/cm3以上； 通常钻井液在应用过程中处于加重-粘度切力上升-稀释处理-泥浆密度降低-再 加重的恶性循环中，从而引起重晶石因沉淀导致浪费，同时消耗掉相当量的 处理剂。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求 的保护范围。

本申请提供了一种加重体系及其应用、制备方法，该加重体系制备简单、 成本低，能够在高温下保持良好的稳定性。

第一方面，本申请提供了一种加重体系，所述加重体系包括增粘剂、分 散剂、加重材料以及饱和盐水溶液，所述增粘剂为海泡石，在所述钻井液用 加重体系中，所述增粘剂的质量浓度为3％-6％，所述分散剂的质量浓度为 1％-2％，所述加重材料的质量浓度为30％-50％，余量为饱和盐水溶液。

可选地，在所述钻井液用加重体系中，所述增粘剂的质量浓度为4％，所 述分散剂的质量浓度为1.5％，所述加重材料的质量浓度为45％，余量为饱和 盐水溶液。

可选地，所述加重材料为重晶石或氧化锰。

可选地，所述饱和盐水为饱和磷酸钾盐水、饱和甲酸钾盐水或饱和氯化 钠盐水。

可选地，所述分散剂为梳型聚合物分散剂。

第二方面，本申请还提供了一种根据上述任一所述的加重体系用于作为 石油钻井液的应用。

第三方面，本申请还提供了一种根据上述任一所述的加重体系的制备方 法，该制备方法包括分别将增粘剂、分散剂、加重材料加入饱和盐水溶液中， 搅拌均匀，即得所述加重体系。

与现有技术相比，本发明通过增粘剂来提高加重体系密度的方法简单， 费用低廉，对环境和土壤无污染，降低了能耗，制得的加重体系、流动性好， 抗高温抗盐能力强，粘度较低，分散效果好，尤其在油田钻井领域可能遇到 的高温高盐条件下均具有很好的稳定性。

海泡石是一种纤维状含水的镁硅酸盐粘土矿物，热稳定性能高，耐高温 性能好，且具有细长针状纤维外形并且聚集成束状体。而海泡石作为一种纤 维状含水的镁硅酸盐粘土矿物，能够形成稳定的网状结构，具有良好的抗温 抗盐性，增粘性等。在加重体系中引入海泡石不仅可以起到很好的增粘效果， 而且还能使加重体系形成稳定的结构，极大的改善了体系的悬浮稳定性。

本申请中的分散剂为梳型聚合物分散剂，该分散剂能够吸附在颗粒表面， 提供空间位阻作用，使颗粒不易聚结；海泡石能够形成很好的空间稳定结构。 二者协同作用，可以极大改善体系的悬浮稳定性。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说 明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优 点可通过在说明书以及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。