[发明专利]一种超高温抗盐钻井液及其制备方法

说明书

本发明提供用于超深井及超高温地层钻探的一种超高温抗盐钻井液及其制备方法。本发明的超高温抗盐钻井液包含有以重量份计的如下组分：水100份、粘土1～5份、降滤失剂PFL‑L 0.3～6份、降滤失剂PFL‑M 0.3～6份、降滤失剂PFL‑H 0.3～6份、磺化酚醛树脂2～8份、磺化褐煤2～8份、固相化学清洁剂0.5～4份、高温防塌封堵剂1～6份、润滑剂1～6份、盐0～35份、表面活性剂0.3～2份、pH值调节剂1.0～4份、加重剂0～200份。本发明的超高温抗盐钻井液，在240℃以上的高温下不增稠、流变性易于控制、高温高压滤失量小，可应用于井底温度高(240℃以上)和高盐(饱和盐)环境下的钻井施工，应用效果良好。

技术领域

本发明涉及石油和天然气勘探和开发领域的一种水基钻井液，具体地说是用于超深井及超高温地层钻探的一种超高温抗盐钻井液及其制备方法。

背景技术

在深井、超深井或高地温梯度地层钻井过程中，井底温度可达200～250℃或更高，井下高温环境严重影响钻井液的各项性能，尤其是在含盐地层，高温导致钻井液中的化学剂失效，钻井液稠化或稀释严重、高温高压滤失量难以控制等，造成井壁坍塌、掉块，井眼缩径、不规则等复杂井内情况，影响施工质量和施工成本。

21世纪初国内外抗高温钻井液技术发展较快，研制了大量耐温200℃以上的钻井液处理剂，也出现了一大批抗高温的钻井液配方：(1)海泡石钻井液，由皂石、海泡石、高相对分子质量聚合物降滤失剂、低相对分子质量聚合物解絮凝剂等组成，抗温能力可提高到260℃；(2)有机盐钻井液，由甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯等配制，是近几年发展起来的一种新型无固相水基钻井液，与现有高温处理剂有较好的配伍性，缺点是成本较高。(3)低胶体钻井液，由木质素铬、褐煤和树脂、高温滤失控制剂和液体稳定剂、聚合物增粘剂构成，热稳定性达260℃，在美国很多地区的深井中应用并取得了良好的效果，但其对固相含量的控制要求严格。(4)聚合物钻井液，如Magcobor公司的Duratherm system、Baroid公司的Polynox体系、Milpark公司的PYRO-DRILL体系。体系中含有有机聚合物包被剂及高温稳定剂，抗温达200℃以上，抗盐、抗钙能力较强。

这些抗高温钻井液体系抗220℃高温没有问题，但同时其抗盐能力一般不超过5％氯化钠。因此，从目前抗高温钻井液应用来看，还难以满足高温含盐地层钻探的需要。

发明内容

本发明提供了一种超高温抗盐钻井液，可应用于井底温度高(240℃以上)和高盐(饱和盐)环境下的钻井施工，通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，降低钻井液的滤失量，减少有害液体向地层滤失。该钻井液具有良好流变性、润滑性，滤失量低，抗盐能力强。

本发明目的之一是提供一种超高温抗盐钻井液，包含有按以重量份计的以下组分：

其中，以水为100份计，降滤失剂PFL-L优选0.5～4份，降滤失剂PFL-M优选0.5～4份，进一步优选0.5～3份，降滤失剂PFL-H优选0.5～5份，进一步优选0.5～3份，磺化酚醛树脂优选3～6份，磺化褐煤优选3～6份，固相化学清洁剂优选0.5～2份，高温防塌封堵剂优选2～5份，润滑剂优选2～5份，表面活化剂优选0.3～1份，pH值调节剂优选1.0～2.5份。

所述粘土，可选自钠膨润土和钙膨润土、凹凸棒土、海泡石中的至少一种；优选钠膨润土。所述钠膨润土可为天然钠基膨润土或钙基膨润土经钠化而得。所述粘土可形成钻井液基本的胶体稳定体系，由于切力悬浮作用，可以提高钻井液的悬浮稳定性。