[发明专利]钻井液用组合物、钻井液稠塞及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种钻井液用组合物、钻井液稠塞及其制备方法和应用。所述钻井液组合物包括坂土浆、纤维材料、高粘聚合物和高分子聚合物。所述钻井液稠塞包括钻井液组合物与水基钻井液。本发明提供的钻井液稠塞在高温条件下具有稳定性高、高粘度、高切力和动塑比，满足对辉绿岩清洗效果的要求，将钻屑及较高密度的辉绿岩掉块及时携出地面。

技术领域

本发明涉及钻井液技术领域，尤其涉及一种钻井液用组合物、钻井液稠塞及其制备方法和应用。

背景技术

水基钻井液是一种用于钻井过程满足安全钻进工作需要的循环流体。水基钻井液具有的一个显著的特点是其流变性包括粘度、切力等随温度的升高出现显著下降。在钻至深部地层时，地层温度高、钻井液悬浮液及携带能力变差。当钻遇具有高密度的辉绿岩地层时，因为地应力释放及水化应力造成井壁失稳，井筒内出现较高密度的掉块，此时如果水基钻井液的粘度和切力不够，不足以将钻屑和掉块及时携带出地面，在井底或钻杆接头处出现累积，极易出现卡钻等复杂情况。

辉绿岩密度大、埋藏深，地层温度高。水基钻井液受高温影响，在钻遇辉绿岩地层时其粘度、切力逐渐降低，井底的携岩效果变差，难以将钻屑及较高密度的辉绿岩掉块及时循环出地面，导致掉块在井内重复挤压，使憋泵、卡钻及上提遇阻等风险大大增加。

为使井内钻屑及掉块及时携带出井筒，通常的做法是提高钻井液体系的粘度，达到清洗井筒内钻屑及掉块的目的。例如马春亮等针对裸眼存在易垮塌地层，向井浆中添加润滑剂、防塌抑制剂和封堵材料配制稠塞，起钻前调整稠塞黏度较井浆高30-50s，用于防止钻屑和井壁掉块下沉堆积和出现沉砂。循环钻进时注入稠塞，黏度配制到180s以上，保证将较大掉块携带出来。危常兵等用稠塞封闭一开裸眼井段，防止出现堆积，保证套管到位。严利咏等在苏里格气田水平井S77-5-8井起钻前和下钻后用XC、PAC等配制三开(3300-4300m)稠塞洗井，携带砂泥岩掉块。王维、石秉忠、张育等分别采用大排量循环和携岩剂稠塞等方式对泥岩掉块进行携带，保持井眼清洁，稠塞使用深度为4900m，井内温度120℃。

通过上述文献中稠塞应用现状可以得出，稠塞使用温度普遍较低。通常辉绿岩侵入体埋藏深，辉绿岩密度高(3.9-4.1g/cm³)、地层温度高(通常井内温度＞160℃)。高温条件下稠塞稳定性降低、携岩能力不足，无法满足高温条件下钻井液对辉绿岩掉块清洗效果的要求。基于此，有必要配制一种比循环钻井液具有更高粘度、高温下仍具有较高切力的稠塞，通过稠塞循环清洗井筒，将钻屑及较高密度的辉绿岩掉块及时携出地面。

发明内容

为了解决现有水基钻井液钻遇辉绿岩地层后辉绿岩掉块难以及时返出地面的问题，本发明致力于提高高温条件下水基钻井液的携岩性能。为此，本发明在第一个方面提供了一种钻井液用组合物，在第二个方面提供了一种钻井液稠塞，在第三个方面提供了一种钻井液稠塞的制备方法，在第四个方面提供了所述钻井液用组合物和所述钻井液稠塞的应用。

根据第一个方面，本发明提供的钻井液用组合物包括坂土浆、纤维材料、高粘聚合物和高分子聚合物。

根据第二个方面，本发明提供的钻井液稠塞包括上述钻井液用组合物和水基钻井液。

根据第三个方面，本发明提供的钻井液稠塞的制备方法包括如下步骤：

S1.将水基钻井液与坂土浆和纤维材料混合，得到第一混合物；

S2.将第一混合物与高粘聚合物混合，得到第二混合物；

S3.将第二混合物与高分子聚合物混合，得到所述钻井液稠塞。

根据第四个方面，本发明提供了上述钻井液组合物或上述钻井液稠塞在辉绿岩地层中的应用。

具体实施方式

根据第一个方面，本发明提供的钻井液用组合物包括坂土浆、纤维材料、高粘聚合物和高分子聚合物。