[发明专利]一种高温高密度水基钻井液性能调控方法

权利要求书

1.一种高温高密度水基钻井液性能调控方法，其特征在于：所述方法通过降低液相粘度、降低摩阻、降低比表面积和降低溶剂化膜厚度，使得高密度水基钻井液具有抗高温、抗污染、高携岩、强润滑能力及良好的流变性能；

所述降低液相粘度是这样实现的：在高密度水基钻井液中加入抗温能力强且对钻井液粘度影响小的降滤失剂和流型调节剂；

所述降低摩阻是这样实现的：在高密度水基钻井液中加入在高密度钻井液情况下润滑性好、不起泡的润滑剂来降低摩阻；

所述降低比表面积是通过优选重晶石的合适粒度及含量来实现，具体如下：

按照依据Alfred粒度分布方程计算的结果，结合实际的粉体材料使用，称取不同粒径范围的重晶石粉混合后作为加重剂，其中，100-75μm粒径范围的占25%重量比，75-53μm粒径范围的占22%重量比，53-37μm粒径范围的占16%重量比，37-25μm粒径范围的占12%重量比，25-20μm粒径范围的占2%重量比，粒径小于20μm的占23%重量比；

所述降低溶剂化膜厚度是这样实现的：在高密度水基钻井液中加入分散剂来降低溶剂化膜厚度；

所述降滤失剂满足： 降滤失剂5%加量的水溶液的表观粘度在15mPa·s以内；聚合物类降滤失剂的1%水溶液的表观粘度在5mPa·s以内；

所述润滑剂包括以下组分：大分子硫化酯、硅烷偶联剂、乳化剂和基础油；各成分所占比例分别为：大分子硫化酯为5～80重量份，硅烷偶联剂为1～15重量份，乳化剂为1～15重量份，基础油为10～90重量份；

所述重晶石的粒度和含量是这样获得的：

根据Alfred粒度分布方程优选合适粒度的加重剂：

上式中Y为小于颗粒D的含量，单位是%；D_L为最大粒度；D_S为最小粒度；n为模数，当n=0.37时堆积率最高；

结合Stokes沉降理论，并根据实际钻井施工的要求，加重剂的最大粒径不超过100μm，以此为最大粒度计算得到具有紧密堆积的固相的合适粒度级配；

用分级筛对重晶石粉进行过筛，收集通过不同孔径的重晶石粉，如能通过100μm筛孔而不能通过75μm筛孔的为100-75μm粒径范围的，能通过75μm筛孔而不能通过53μm筛孔的为75-53μm粒径范围的，依此类推得到53-37μm粒径范围的、37-25μm粒径范围的、25-20μm粒径范围的、最细的是能通过20μm筛孔的为＜20μm的；然后对每种粒径范围的重晶石粉称重，得到每种粒径范围的重晶石粉重量比；

所述分散剂采用以下组分经高温反应制备而成：木质素、酚类、磺化剂、醛类化合物、催化剂和水；各成分所占比例分别为：木质素为10～40重量份、酚类为1.5～20重量份、磺化剂为2.5～15重量份、醛类化合物为0.5～5重量份、催化剂为0.5～4重量份、水为100重量份。

2.根据权利要求1所述的高温高密度水基钻井液性能调控方法，其特征在于：所述方法是在水基钻井液基浆中依次加入所述分散剂、降滤失剂、流型调节剂和润滑剂，搅拌至溶解分散均匀后再加入所述比例重晶石。