CN104962255A - 低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺。本发明包括：1）水升温到80℃以上加入钠基膨润土，在600～800rpm的条件下搅拌均匀；然后在6000～8000rpm条件下搅拌30～40min，养护；2）在4000～5000rpm的条件下顺次加入甲酸钠、钻井液用包被剂、钻井液用抑制剂混合搅拌30～60min；3）再顺次加入钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II、钻井液用降滤失剂、钻井液用封堵剂、钻井液用水基润滑剂NSR-1、低荧光磺化沥青和提粘剂；4）最后用烧碱调节pH值至8～9，并加入加重剂将密度调节为1.15～1.25g/cm3。本发明具有防塌能力强、成本相对较低且应用范围宽等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻孔冲洗液的制备工艺，具体涉及的是低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺。
背景技术
钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。其主要功能包括净化井眼、稳定井壁、冷却钻头、平衡地层压力、润滑钻柱和钻头。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。按照API标准，钻井液分为油基钻井液、水基钻井液、气基钻井液和合成基钻井液四大类型。
油基钻井液：以油为连续相的钻井循环流体。包括柴油基钻井液、轻质原油基钻井液、白油基钻井液等。
水基钻井液：以水为连续相的钻井循环流体。按不同分类方式分为淡水钻井液和盐水钻井液，粗分散钻井液和细分散钻井液，低固相钻井液和高密度钻井液等。
气基钻井液：以气体为连续相的钻井循环流体。常用的气基钻井液包括空气、氮气、天然气、二氧化碳气等。
合成基钻井液：以人工合成或改性有机合成材料为连续相的钻井循环流体，主要包括酯基、聚а烯烃、醚基、线性石蜡等。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中水基钻井液防塌能力弱、应用范围窄的问题，提供一种防塌能力强、成本相对较低且应用范围宽的正电聚醇防塌钻井液。
为解决上述缺点，本发明的技术方案如下：
低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺，包括以下步骤：
1）先将水升温到80℃以上，加入钠基膨润土，在600～800rpm的条件下搅拌均匀；然后在6000～8000rpm条件下搅拌30～40min后，置于常温下养护至少1d；
2）在4000～5000rpm的条件下顺次加入甲酸钠、钻井液用包被剂、钻井液用抑制剂混合搅拌30～60min；
3）再顺次加入钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II、钻井液用降滤失剂、钻井液用封堵剂、钻井液用水基润滑剂NSR-1、低荧光磺化沥青和提粘剂混合均匀；
4）最后用烧碱调节pH值至8～9，并加入加重剂将密度调节为1.15～1.25g/cm3。
甲酸盐克服了无机盐的不足，其溶解度大，甲酸钠的盐水密度为1.35g/cm3，甲酸钾的盐水密度高达1.60g/cm3左右；甲酸根HCOO-与地层水配伍性良好，与Ca2＋、Mg2＋等高价离子的生成物可溶；甲酸盐对钻具和套管的腐蚀性小，K＋ 含量达10000ppm的甲酸盐钻井液对管材的腐蚀速度为3.6mm/a，而相同钾离子浓度的氯化钾钻井液腐蚀速度为13mm/a，甲酸盐毒性低，甲酸根可生物降解，对环境污染小。甲酸盐钻井液对地层伤害小，保护油气层效果好；钻井液性能稳定，易于维护；抑制防塌能力强，有利于井壁稳定；抗盐、钙污染能力强。
进一步，所述钠基膨润土，3～4份；甲酸钠，2～3份；提粘剂，2～3份；钻井液用抑制剂，2～4份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，2～4份；钻井液用降滤失剂，0.5～3份；钻井液用包被剂， 0.2～0.8份；钻井液用封堵剂，1～2份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，1～2份；低荧光磺化沥青，1～2份；水，100份。
作为一种优选的设置方式，本发明包括以下重量份的各成分：
钠基膨润土，3份；甲酸钠，3份；提粘剂，2份；钻井液用抑制剂，3份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，3份；钻井液用降滤失剂，1份；钻井液用包被剂， 0.6份；钻井液用封堵剂，1份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，2份；低荧光磺化沥青，2份；水，100份；密度调节为1.17g/cm3。
作为另一种优选的设置方式，本发明包括以下重量份的各成分：
钠基膨润土，4份；甲酸钠，2份；提粘剂，3份；钻井液用抑制剂，4份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，2份；钻井液用降滤失剂，2份；钻井液用包被剂， 0.6份；钻井液用封堵剂，1份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，1份；低荧光磺化沥青，2份；水，100份；密度调节为1.23g/cm3。
作为最优地设置方式，所述密度调节为1.20g/cm3。
作为最优地选择，所述提粘剂为钻井液用增粘剂80A-51，钻井液用抑制剂为钻井液用润滑抑制剂PF-JLX ，所述钻井液用降滤失剂为Na-HPAN，钻井液用包被剂为复合金属离子聚合物PMHA-II，钻井液用封堵剂为LXJ-1，低荧光磺化沥青为DFT-I。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1、本发明的甲酸盐克服了无机盐的不足，其溶解度大，甲酸钠的盐水密度为1.35g/cm3，甲酸钾的盐水密度高达1.60g/cm3左右；甲酸根HCOO-与地层水配伍性良好，与Ca2＋、Mg2＋等高价离子的生成物可溶；
2、本发明的制作成本相对原有甲酸盐钻井液而言，其原料用量更低，生产过程更加简单，因而生产成本大大降低；
3、本发明的甲酸盐对钻具和套管的腐蚀性小，K＋ 含量达10000ppm的甲酸盐钻井液对管材的腐蚀速度为3.6mm/a，而相同钾离子浓度的氯化钾钻井液腐蚀速度为13mm/a，甲酸盐毒性低，甲酸根可生物降解，对环境污染小；甲酸盐钻井液对地层伤害小，保护油气层效果好；钻井液性能稳定，易于维护；抑制防塌能力强，有利于井壁稳定；抗盐、钙污染能力强；
4、本发明通过组分之间的配合作用，其不仅仅具有抗温能力强，固相容量大，能应用在高温深井、大斜度井、水平井、高密度勘探开发井等条件下；而且其抗盐、钙污染能力增强，因而也适合于岩盐地层、膏盐地层、海上等地层和地区的施工。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺，包括以下步骤：
1）先将水升温到80℃以上，加入钠基膨润土，在600～800rpm的条件下搅拌均匀；然后在6000～8000rpm条件下搅拌30～40min后，置于常温下养护至少1d；
2）在4000～5000rpm的条件下顺次加入甲酸钠、钻井液用包被剂、钻井液用抑制剂混合搅拌30～60min；
3）再顺次加入钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II、钻井液用降滤失剂、钻井液用封堵剂、钻井液用水基润滑剂NSR-1、低荧光磺化沥青和提粘剂混合均匀；
4）最后用烧碱调节pH值至8～9，并加入加重剂将密度调节为1.15～1.25g/cm3。
其中，所述钠基膨润土，3～4份；甲酸钠，2～3份；提粘剂，2～3份；钻井液用抑制剂，2～4份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，2～4份；钻井液用降滤失剂，0.5～3份；钻井液用包被剂， 0.2～0.8份；钻井液用封堵剂，1～2份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，1～2份；低荧光磺化沥青，1～2份；水，100份。
本实施例中上述各成分的具体重量份如下：
钠基膨润土，3份；甲酸钠，3份；提粘剂，2份；钻井液用抑制剂，3份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，3份；钻井液用降滤失剂，1份；钻井液用包被剂， 0.6份；钻井液用封堵剂，1份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，2份；低荧光磺化沥青，2份；水，100份；通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.17g/cm3。
作为最优地选择，所述提粘剂为钻井液用增粘剂80A-51，钻井液用抑制剂为钻井液用润滑抑制剂PF-JLX ，所述钻井液用降滤失剂为Na-HPAN，钻井液用包被剂为复合金属离子聚合物PMHA-II，钻井液用封堵剂为LXJ-1，低荧光磺化沥青为DFT-I。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅仅在于，各组成成分之间的重量份不同，具体设置如下：
作为另一种优选设置方式，本发明包括以下重量份的各成分：
钠基膨润土，4份；甲酸钠，2份；提粘剂，3份；钻井液用抑制剂，4份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，2份；钻井液用降滤失剂，2份；钻井液用包被剂， 0.6份；钻井液用封堵剂，1份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，1份；低荧光磺化沥青，2份；水，100份；通过加重剂调配使钻井液的密度达到1.23g/cm3。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，所述钻井液的密度不同，本实施例中该钻井液的密度为1.20g/cm3。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）先将水升温到80℃以上，加入钠基膨润土，在600～800rpm的条件下搅拌均匀；然后在6000～8000rpm条件下搅拌30～40min后，置于常温下养护至少1d；
2）在4000～5000rpm的条件下顺次加入甲酸钠、钻井液用包被剂、钻井液用抑制剂混合搅拌30～60min；
3）再顺次加入钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II、钻井液用降滤失剂、钻井液用封堵剂、钻井液用水基润滑剂NSR-1、低荧光磺化沥青和提粘剂混合均匀；
4）最后用烧碱调节pH值至8～9，并加入加重剂将密度调节为1.15～1.25g/cm3。
2. 根据权利要求1所述的低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺，其特征在于，所述钠基膨润土，3～4份；甲酸钠，2～3份；提粘剂，2～3份；钻井液用抑制剂，2～4份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，2～4份；钻井液用降滤失剂，0.5～3份；钻井液用包被剂，0.2～0.8份；钻井液用封堵剂，1～2份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，1～2份；低荧光磺化沥青，1～2份；水，100份。
3. 根据权利要求2所述的低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺，其特征在于，所述钠基膨润土，3份；甲酸钠，3份；提粘剂，2份；钻井液用抑制剂，3份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，3份；钻井液用降滤失剂，1份；钻井液用包被剂， 0.6份；钻井液用封堵剂，1份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，2份；低荧光磺化沥青，2份；水，100份；密度调节为1.17g/cm3。
4. 根据权利要求2所述的低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺，其特征在于：所述钠基膨润土，4份；甲酸钠，2份；提粘剂，3份；钻井液用抑制剂，4份；钻井液用井壁保护剂HF-GRA-II，2份；钻井液用降滤失剂，2份；钻井液用包被剂， 0.6份；钻井液用封堵剂，1份；钻井液用水基润滑剂NSR-1，1份；低荧光磺化沥青，2份；水，100份；密度调节为1.23g/cm3。
5. 根据权利要求2所述的低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺，其特征在于：所述密度调节为1.20g/cm3。
6. 根据权利要求2所述的低成本甲酸盐钻孔冲洗液的制备工艺，其特征在于：所述提粘剂为钻井液用增粘剂80A-51，钻井液用抑制剂为钻井液用润滑抑制剂PF-JLX ，所述钻井液用降滤失剂为Na-HPAN，钻井液用包被剂为复合金属离子聚合物PMHA-II，钻井液用封堵剂为LXJ-1，低荧光磺化沥青为DFT-I。
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