[发明专利]一种硅酸盐-阳离子烷基葡萄糖苷钻井液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅酸盐‑阳离子烷基葡萄糖苷钻井液及其制备方法，属油田化学钻井液技术领域。本发明是由使用流型调节剂0.1％‑0.3％、降滤失剂A1％‑2.5％、抗高温降滤失剂B1％‑3％、硅酸盐3％‑10％、烷基葡萄糖苷5％‑8％、阳离子烷基葡萄糖苷1％‑2％、封堵剂2％‑6％、无机盐5％‑15％，氢氧化钠0.2％‑0.35％，重晶石0‑51％，余量为水，按质量体积比混合后经高温老化而得。本发明的钻井液其抗温能力可达120℃、页岩回收率大于90％，封堵率大于90％。该钻井液具有良好的流变性、润滑性、抗高温性、抑制性和封堵性，抗粘土污染、抗盐能力强，利于钻井过程中保持井径规则、井壁稳定。

技术领域

本发明涉及一种硅酸盐-阳离子烷基葡萄糖苷钻井液及其制备方法，属油田化学钻井液技术领域。

技术背景

对于地质构造复杂、裂缝发育、地层易破裂、水敏性强的页岩、泥页岩或火山岩地层，在钻井过程中，极易发生地层造浆、井壁坍塌、漏失、卡钻等井下复杂事故。井壁稳定问题已经成为油气钻井工程中经常遇到的一个十分复杂的技术难题。据统计，世界石油工业每年用于处理井壁稳定事故的经费高达7亿美元之多。因此，有效解决在钻井过程中出现的井壁稳定问题成为当前石油工作者研究的重点与难点。

钻井过程中的井壁稳定问题可从钻井工程和钻井液两方面解决。在国内外钻井液的研究和应用中，水基钻井液是研究与应用最为广泛的钻井液体系，油基、仿油基钻井液体系也占一定比例，而且两者几乎全用于地质条件更为复杂的高难度井。现有水基钻井液在不同程度上存在体系抑制性不足或封堵能力不强的问题，不能很好满足井壁稳定要求；油基钻井液井壁稳定能力强，但存在流型控制困难、温度敏感性高、环境友好度差、使用成本高等缺点。因此，从绿色环保角度考虑，水基钻井液的研究与应用更受到重视，强化水基钻井液的抑制性和封堵性，提高体系的防塌能力是水基钻井液技术解决井壁稳定的关键。

硅酸盐水基钻井液防塌效果突出，井壁稳定能力接近于油基钻井液，具有成本低、环境友好等特点。ZL02152375.4公布了深井抗高温稳定井壁硅酸盐钻井液，具有较强的抗温性能和封堵保护储层作用的特点；ZL200610127246.0公布了一种生物改性硅酸盐钻井液体系，具有良好的环保性能和较强的封堵防塌能力；ZL200810114569.5公布了一种海水硅酸盐钻井液，具有流变性好、抗污染能力和抑制性强等优点。但上述各项专利中硅酸盐钻井液都是在含有膨润土浆的基础上配制而成，较高的固相含量和粘土颗粒的细分散对控制钻井液流变性、抗污染性、提高机械钻速和保护储层有着负面的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有水基钻井液抑制防塌性差和常规硅酸盐钻井液流变性不易控制的缺陷，提出一种具有较强抑制性和封堵性的硅酸盐-阳离子烷基葡萄糖苷钻井液体系，实现井壁稳定、安全钻井的目的。

本发明通过以下技术方案加以实现：

一种硅酸盐-阳离子烷基葡萄糖苷钻井液，含有烷基葡萄糖苷结构如式(1)，

式(1)中，R₁为C₁或C₂的烷基，

和阳离子烷基葡萄糖苷结构如式(2)，

式(2)中，R₁为C₁或C₂的烷基，R2为R为C₁-C₂的烷基。

本发明硅酸盐-阳离子烷基葡萄糖苷钻井液的制备方法如下：

(1)在蒸馏水中，以8000-10000转/分高速搅拌的情况下，以蒸馏水的质量为基数(下同)，同时加入流型调节剂0.1％-0.3％、降滤失剂A1％-2.5％、抗高温降滤失剂B1％-3％、烷基葡萄糖苷5％-8％、阳离子烷基葡萄糖苷1％-2％，高速搅拌10～20min；