[发明专利]一种钻井液及其制备方法

说明书

本发明提供一种钻井液及其制备方法，该钻井液按照质量份包括以下组分：降滤失剂3‑5份，包被抑制剂0.1‑0.5份，有机胺抑制剂0.8‑1.2份，阳离子改性植物胶1‑3份，重晶石10‑60份，膨润土2‑3份，碳酸钠0.2‑0.3份，氢氧化钠0.1‑0.2份，水100份。该钻井液能够从抑制防塌性能和封堵防塌性能两方面对地层的稳定性进行协助，从而有效的减少了地层塌陷开裂的可能性，对安全开采奠定了坚实的基础。

技术领域

本发明涉及一种钻井液及其制备方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

钻井过程中经常钻遇大段泥岩和盐膏层，由于泥岩易水化膨胀、分散，造浆能力强，且盐膏层易缩径，因此在这类地层钻井过程中容易导致井下复杂。此外，在大位移定向井深井段的钻井作业中，由于硬脆性泥岩井眼稳定性差、环空悬砂携砂和井眼清洁能力差，从而会导致施工难度增大等问题。基于上述钻井施工中存在的问题，因此，着力研究适合于该类地层的钻井液体系以确保钻井顺利进行，是十分必要的。

目前国内外通常使用的钻井液体系包括油基钻井液体系以及水基钻井液体系，但是由于油基钻井液体系存在环保性能差、成本高的缺陷，因此水基钻井液体系逐渐发展成为国内钻井液体系的主流方向。

水基钻井液体系分为阴离子钻井液以及阳离子钻井液，其中，阴离子钻井液中含有大量的将粘土分散在水中形成的负电荷。其主要作用机理就是增加粘土颗粒的负电荷，强化负电水化效应，增加粘土颗粒表面水化膜厚度，以达到稳定胶体的目的。但是，这种能够导致粘土分散的阴离子钻井液也比必然导致井壁和地层中粘土矿物的水化、膨胀和分散，造成井壁失稳，导致井壁垮塌。

阳离子钻井液是一种含有大量高分子量阳离子聚合物和小分子量阳离子有机化合物的水基钻井液。高分子量阳离子聚合物的包被絮凝作用和小分子量阳离子有机化合物的抑制作用相结合，使得阳离子钻井液较上述阴离子钻井液具有更强的抑制性，在一定程度上维持了地层的稳定，提高了机械钻速。

但是现有的阳离子钻井液中还含有一定量的阴离子型物质，使得钻井液中出现了阴、阳离子不相容的问题，从而难以与地层的电动电位相匹配，因此现有的阳离子钻井液也难以有效的应对地层的防塌性能。

发明内容

本发明提供一种钻井液及其制备方法，该钻井液能够从抑制防塌性能和封堵防塌性能两方面对地层的稳定性进行协助，从而有效的减少了地层塌陷开裂的可能性，对安全开采奠定了坚实的基础。

本发明提供一种钻井液，按照质量份包括以下组分：降滤失剂3-5份，包被抑制剂0.1-0.5份，有机胺抑制剂0.8-1.2份，阳离子改性植物胶1-3份，重晶石10-60份，膨润土2-3份，碳酸钠0.2-0.3份，氢氧化钠0.1-0.2份，水100份。

如上所述的钻井液，其中，所述钻井液的阳离子浓度为10000-13000mg/L。

如上所述的钻井液，其中，所述降滤失剂由褐煤、碳酸二甲酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯酚、甲醛、氢氧化钠、纯碱、季铵盐类阳离子单体在高温条件下接枝聚合得到。

如上所述的钻井液，其中，所述包被抑制剂由碳酸二甲酯、丙烯酰胺、丙烯酸、季铵盐类阳离子单体经反相乳液聚合得到。

如上所述的钻井液，其中，所述有机胺抑制剂由脂肪胺类、环氧丙烷、环氧丁烷，季铵盐类阳离子单体聚合得到。

如上所述的钻井液，其中，所述阳离子改性植物胶由植物纤维，季铵盐类阳离子单体反应得到。

如上所述的钻井液，其中，所述钻井液的密度为1.10-1.50g/cm³。

本发明还提供一种任一所述的钻井液的制备方法，包括以下步骤：

1)向水中加入膨润土、碳酸钠，搅拌均匀后，静止水化，得到膨润土基浆；