[发明专利]一种硝酸钾钻井液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种硝酸钾钻井液，由包括以下组分的原料制备而成：水100重量份；钠基膨润土2重量份～4重量份；碳酸钠0.1重量份～0.2重量份；羧甲基纤维素钠盐0.5重量份～0.7重量份；降滤失剂0.3重量份～0.5重量份；稳定剂5重量份～9重量份；硝酸钾5重量份～10重量份；所述稳定剂由磺化酚醛树脂、磺化褐煤和磺化沥青组成。与现有技术相比，本发明提供的硝酸钾钻井液采用特定含量组分，各组分之间具有较好的相互作用，使产品同时具有良好的流变性和抑制性，并且该钻井液不使用氯化钾，消除了氯离子对地表水和土壤的污染以及对植物生长的不利影响，提高了环保性。

技术领域

本发明涉及钻井液技术领域，更具体地说，是涉及一种硝酸钾钻井液及其制备方法。

背景技术

随着勘探开发的深入，钻井朝着深井、超深井发展，钻遇的地层也越来越复杂，对于水敏性泥页岩、硬脆性泥页岩地层，钻井过程中经常发生地层造浆、井壁掉块坍塌等井下复杂情况，约有75％的井壁失稳发生在此类地层。井壁失稳问题是油气钻井工程中经常遇到的技术难题，也是伴随钻井工程的永恒难题。据统计，世界石油工业每年用于处理井壁稳定问题的费用高达7亿美元。因此，有效解决钻井过程中出现的井壁失稳问题是石油工作者的重要任务之一。

钻井过程中的井壁失稳问题与地质、钻井工程和钻井液等几方面有关，通过调整钻井工程参数、钻井液性能可达到良好控制的目的。在钻井液方面，油基钻井液井壁稳定能力强，但存在温度敏感性强、环境友好性差等缺点，使其使用受到限制；而水基钻井液是研究应用最为广泛的钻井液体系，最常用的页岩抑制剂是氯化钾。在20世纪70年代早期，氯化钾聚合物钻井液就开始广泛应用，提高了钻井液的抑制能力，基本可满足井壁稳定的需要。

但是，使用氯化钾使钻井液具有较高的氯离子含量，对周围的地表水和土壤质量产生污染，同时还会抑制植物的生长，如果把钻井液从井场拉走集中处理，就使钻井液的后处理费用升高，从而增加钻井费用。随着各国对环境保护的要求越来越严格，从绿色环保的角度出发，研究使用新的抑制性钻井液成为必然，重点要兼顾环境和效益。因此，现有以氯化钾作为抑制剂的钻井液不能很好地满足环境保护的要求，钻井液面临着保持良好流变性的同时需提高抑制性的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硝酸钾钻井液及其制备方法，本发明提供的硝酸钾钻井液同时具有良好的流变性和抑制性，且消除了氯离子对地表水和土壤的污染以及对植物生长的不利影响，提高了环保性。

本发明提供了一种硝酸钾钻井液，由包括以下组分的原料制备而成：

水100重量份；

钠基膨润土2重量份～4重量份；

碳酸钠0.1重量份～0.2重量份；

羧甲基纤维素钠盐0.5重量份～0.7重量份；

降滤失剂0.3重量份～0.5重量份；

稳定剂5重量份～9重量份；

硝酸钾5重量份～10重量份；

所述稳定剂由磺化酚醛树脂、磺化褐煤和磺化沥青组成。

优选的，所述降滤失剂具有式(I)所示结构：

式(I)中，x＝14～22，y＝2～12，z＝4～10，r＝0.42。

优选的，所述稳定剂中磺化酚醛树脂、磺化褐煤和磺化沥青的质量比为(2～3)：(2～3)：(1～3)。

优选的，还包括：

重晶石0.1重量份～140重量份。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的硝酸钾钻井液的制备方法，包括以下步骤：