[发明专利]一种钻井液用抗高温增粘提切剂及其制备方法和钻井液

说明书

本发明涉及油田钻井液技术领域的一种钻井液用抗高温增粘提切剂及其制备方法和钻井液。所述钻井液用抗高温增粘提切剂为海藻酸钙微凝胶，所述海藻酸钙微凝胶为球形颗粒；所述海藻酸钙微凝胶的平均粒径(D₅₀)为200～1000nm，优选为200～800nm，更优选为200～400nm。所述海藻酸钙微凝胶是通过海藻酸钠与氯化钙通过交联反应制备的。所述抗高温无土相水基钻井液，以所述抗高温无土相水基钻井液中的水为100重量份计，所述钻井液用抗高温增粘提切剂的用量为0.1～5重量份，优选为0.2～3重量份，更优选为0.5～1重量份。本发明的抗高温无土相水基钻井液具有优异的热稳定性，抗温可达160℃，适宜于深水平井钻井作业，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及油田钻井液技术领域，更进一步说，涉及一种钻井液用抗高温增粘提切剂及其制备方法和钻井液。

背景技术

随着油气资源的日益枯竭，深水平井钻井已逐渐成为开发深层油气藏的重要技术手段。由于油气藏埋藏深、造斜点深，深水平井造斜段和水平段钻进过程中存在较高的摩阻和扭矩，不仅严重影响了钻进速度和井眼轨迹控制，同时也威胁到钻井作业的安全，是制约深水平井水平段延伸长度的核心难题，这对钻井液的润滑性能提出了较高的要求。传统水基钻井液体系中起主要增粘作用的成分是膨润土，但是以胶体尺度分散的膨润土片状颗粒会对钻井液的润滑性造成不利影响。此外，钻开油气层时微细的膨润土颗粒容易侵入储层，使其渗透率大大降低，影响油气产量。因此近年来不含膨润土的水基钻井液(无土相水基钻井液)成为研究热点并逐渐应用于对钻井液润滑性和储层保护性能要求苛刻的水平井。

水平井的井眼清洁问题是制约其技术发展的主要瓶颈之一。井眼清洁效果不好不仅直接影响水平井钻进，也会对电测、下套管、固井作业等后续操作造成不利影响，严重时甚至造成卡钻、断钻具等井下事故。因此钻井液能否及时有效地携带出井内岩屑，保持井眼清洁，防止岩屑床的形成，是水平井能否顺利施工的关键。目前水平井常用的无土相水基钻井液体系，主要采用生物聚合物或纤维素衍生物代替膨润土来赋予钻井液适当的粘度和切力以悬浮加重材料并携带岩屑。公开号为CN102127401A的中国专利公开了一种钻井液增粘剂，采用淀粉、瓜尔胶等天然产物和碱性氢氧化物及环氧化物为主要成分，这些高分子化合物通常在超过135℃的温度下就会因热降解而逐渐失效，只能使用于较浅的水平井。公开号为CN104829781A的中国专利公开了一种钻井液用水基钻井液增粘提切剂，由不饱和酸、不饱和酰胺和不饱和季铵盐单体聚合而成。公开号为CN101955564A的中国专利公开了一种能够有效调节钻井液流型的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸共聚物增粘剂。其中所述的共聚物类增粘剂尽管抗温可达160℃，但在无膨润土的钻井液中的增粘提切效果十分有限。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种钻井液用抗高温增粘提切剂。具体地说涉及一种钻井液用抗高温增粘提切剂及其制备方法和钻井液。本发明的目的在于克服现有无土相水基钻井液中常用的增粘剂抗温能力不足的问题，本申请将海藻酸钙微凝胶作为抗高温增粘剂应用于钻井液。

本发明目的之一是提供一种钻井液用抗高温增粘提切剂，其中所述钻井液用抗高温增粘提切剂选自海藻酸钙微凝胶，所述海藻酸钙微凝胶优选为球形颗粒。