[发明专利]一种抗高温水基钻井液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗高温水基钻井液及其制备方法，所述钻井液包含水100份；钠基膨润土1～2份；pH值调节剂1.0～1.6份；高温稳定剂2～4份；改性腐殖酸降滤失剂2～4份；抗高温磺化类稀释剂2～3份；高温流型调节剂0.8～1.2份；无机盐12～18份和加重剂，加重剂的用量以使得水基钻井液的密度在2.0～2.4g/cm³范围内，高温稳定剂为粒径为0.1～1μm的微纳米球；改性腐殖酸降滤失剂由腐殖酸经酰胺化改性得到。实施例表明，本发明提供的抗高温水基钻井液在220℃高温、2.2g/cm³高密度下仍然具有“低粘高切”的流变特性，有利于大斜度及水平井携带岩屑，而且高温高压条件下滤失量仅为12mL。

技术领域

本发明涉及石油钻井液技术领域，尤其涉及一种抗高温水基钻井液及其制备方法。

背景技术

近年来，随着勘探领域的不断扩大，深井、超深井、特殊井和复杂井的布局将会不断增加，无论是国内还是国外，石油勘探逐渐向深部地层和海上发展，钻探地层条件日益复杂，钻井深度不断增加，钻井作业对深井工程中高温和高压问题的解决都依赖于钻井液性能的改善。

钻井液研究人员在抗高温钻井液体系中取得了一定进展。例如，中国发明专利CN103160259公开了一种抗255℃超高温的水基钻井液，在245℃～255℃温度条件下，流变性能仍然稳定。中国专利CN103361038公开了一种高温高密度淡水钻井液，使用钠膨润土0.2％～1.0％、梳型聚合物降滤失剂0.2％～1.0％、磺化褐煤酚醛树脂1％～4％、磺化褐煤0.5％～2％、NaOH0.1％～0.5％、重晶石60％～75％和余量的水，按质量百分比混合后经高温老化而得，所形成的高温高密度淡水钻井液抗温达260℃、密度达2.6g/cm³。再如中国专利CN102002350公开了一种超高温水基钻井液，按重量份包括水100份、钠基膨润土1～6份、钻井液高温保护剂0.5～3份、高温降滤失剂GLJ-I 2～6份、高温降滤失剂GLJ-II 2～6份、高温封堵剂2～4份、重晶石0～300份，得到的钻井液的密度在2g/cm³左右。

上述水基钻井液的适用温度虽然有所提高，密度也得到提升，但是在200℃以上高温、2.2g/cm³高密度状态下的钻井液塑性粘度和动切力仍均较大，使得高温流动性难以控制仍难以满足钻井工程的要求，严重影响井下安全，制约钻井速度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种抗高温水基钻井液及其制备方法。本发明提供的抗高温水基钻井液在高温和高密度状态下具有低粘度和高切力，流变性优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抗高温水基钻井液，包含如下质量份的组分：水100份；钠基膨润土1～2份、pH值调节剂1.0～1.6份、高温稳定剂2～4份、改性腐殖酸降滤失剂2～4份、高温磺化类稀释剂2～3份、高温流型调节剂0.8～1.2份、无机盐12～18份和加重剂；

所述加重剂的用量以所述抗高温水基钻井液的密度为准，所述抗高温水基钻井液的密度为2.0～2.4g/cm³；

所述高温稳定剂为由包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N，N-二乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、油酸二乙醇酰胺和气相二氧化硅的原料制备得到；所述高温稳定剂为微纳米球；所述微纳米球的粒径为0.1～1μm；

所述改性腐殖酸降滤失剂由腐殖酸经酰胺化改性得到；

所述抗高温水基钻井液的pH值为8～9。

优选的，所述高温稳定剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N，N-二乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、油酸二乙醇酰胺和气相二氧化硅混合，得到原料混合物；