[发明专利]一种抗高温聚合物钻井液

说明书

本发明公开了一种抗高温聚合物钻井液，包括以下重量份的组分：水100份、膨润土2‑10份、碳酸钠0.2‑1.0份、氢氧化钠0.01‑0.3份、包被剂FA‑3670.2‑4份、降滤失剂1‑5份、降粘剂0.5‑5份、封堵剂0.5‑2.2份、重晶石10‑60份。所述降滤失剂由2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺及4‑苯乙烯磺酸钠在55‑65℃聚合而成。本发明提供的聚合物钻井液的制备方法，包括基浆配制、聚合物制备和钻井液配制。本发明的钻井液在高温高压环境下具有很好的流变性和适宜的滤失量，能解决聚合物在高温高压情况下，降低钻井液滤失量，絮凝、润滑效果差的问题。

技术领域

本发明涉及钻井液技术领域，尤其是一种抗高温聚合物钻井液。

背景技术

钻井液是油气钻探过程中钻井工程的重要组成部分，钻井液的性能极大的影响了钻井速度、质量以及成本，因而钻井液对于快速、安全、低成本的钻井工程意义重大。

钻井过程中由于地温梯度的存在，随着钻井深度的增加井底温度也会逐渐增高，地层压力也会随着井深的增加不断加大，正常情况下在井深超过6000m，井底温度可以达到200℃以上，地层压力达到63MPa，高温高压下钻井液中的处理剂、降粘剂等成份的性能会发生较大变化，油基钻井液虽然受到温度和压力影响较小，但是污染性强，因而高温高压水基钻井液是深井钻探的主要研究方向。水基钻井液主要由水、处理剂、降粘剂等组成，其性能的好坏与处理剂、降粘剂等的各种物质的成份及配比关系密切。随着水基钻井液技术的不断进步，其间形成了以丙烯酰胺、丙烯酸多元共聚物为代表的聚合物类处理剂，并形成了相应的聚合物钻井液体系，从而促进了钻井液工艺技术的进步。从20世纪80年代应用至今，聚合物类处理剂的抗温性能一直不是很理想，尤其是在高温复合盐的情况下，降低钻井液滤失量的能力较差，这就使聚合物显示出了其特有的局限性。因此，急需一种能抗高温聚合物处理剂，可以在高温条件下，降低钻井液滤失量，絮凝、润滑效果差的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有钻井液耐温性差，聚合物在高温高压情况下，降低钻井液滤失量，润滑效果差的问题，提供一种抗高温聚合物钻井液。

本发明提供的抗高温聚合物钻井液，包括以下重量份的组分：

水100份、膨润土2-10份、碳酸钠0.2-1.0份、氢氧化钠0.01-0.3份、包被剂FA-3670.2-4份、降滤失剂1-5份、降粘剂0.5-5份、封堵剂0.5-2.2份、重晶石10-60份；

所述降滤失剂由以下方法制备：

(1)在氢氧化钠水溶液加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，搅拌，获得溶液；

(2)在-8-2℃下，将丙烯酰胺及4-苯乙烯磺酸钠加入步骤(1)的溶液中并搅拌，水浴加热升温至55-65℃后，加入引发剂，持续通氮气并搅拌2-4h，得到复合物，将复合物加入丙酮溶液中萃取并放置2-4h，过滤得到固体；将固体加入甲酰胺和乙酸的1：1混合物中纯化并放置2-4h，过滤后得到聚合物，在45-55℃的真空中干燥12h，即得聚合物固体降滤失剂。

所述抗高温聚合物钻井液，制备方法如下：

(1)将膨润土、碳酸钠依次加入水中搅拌1h，静置24h，得到基浆；

(2)在高速搅拌条件下依次将包被剂FA-367、降粘剂、封堵剂、加重剂加入到基浆中，混合均匀后，加入降滤失剂，搅拌使完全混合；用氢氧化钠调节溶液pH为9-11，得到抗高温聚合物钻井液。

所述降粘剂为两性离子聚合物降粘剂JN-1、低聚物降粘剂XB-40、复合离子型聚合物降粘剂PSC90-6中的一种或几种。

所述封堵剂为单项压力封堵剂DF-1、磺化沥青FT-1中的一种或几种。