[发明专利]一种钻井液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种钻井液及其制备方法和应用，该钻井液按照质量百分含量包括以下组分：膨润土2‑5％、氢氧化钠0.1‑0.2％、高分子包被剂0.2‑0.9％、聚合物降滤失剂1‑2％、成胶剂0.2‑1％、成膜剂1‑2％、沥青防塌剂1‑3％、乳化液体石蜡0.5‑2％、胺基改性聚醚多元醇1‑3％、氯化钾3‑7％、润滑剂1‑3％、石灰石粉8‑50％，余量为水；所述钻井液的密度为1.1‑1.3g/cm³。使用本发明的钻井液进行钻井不仅能够提高钻井速度，还能达到实现泥页岩地层井壁稳定、减少岩屑压持效应的目的，尤其适用于含泥页岩地层钻进。

技术领域

本发明涉及一种钻井液及其制备方法和应用，属于石油开采技术领域。

背景技术

钻井提速是勘探开发对钻井的要求，从而实现以最少的投入获得最大的回报，达到节约钻井成本、利润最大化的目的。由于泥页岩地层中微裂缝发育、黏土矿物易吸水膨胀，因此在钻井过程中极易发生钻头泥包、地层坍塌、起下钻遇阻遇卡等问题。同时，泥页岩地层井壁失稳问题也给完井电测、下套管、固井等工作带来了巨大的隐患，严重制约了钻井提速。

钻井液是钻井工程的血液，是关系钻井成败及质量好坏的决定因素。针对上述提速难点，应选择具有强封堵能力和抑制性的钻井液，用于解决钻进过程中的泥页岩井壁失稳问题。同时，钻井液的低密度、低固相含量和良好的剪切稀释性不仅对提高机械钻速有巨大的效果，而且可为现有各项优快钻井技术提供一个优化集成的平台，以实现更好的提速效果。

发明内容

本发明提供一种钻井液及其制备方法和应用，使用该钻井液进行钻井的过程中，不仅能够提高钻井速度，还能达到实现泥页岩地层井壁稳定、减少岩屑压持效应的目的，尤其适用于泥页岩地层钻进。

本发明提供一种钻井液，按照质量百分含量包括以下组分：膨润土2-5％、氢氧化钠0.1-0.2％、高分子包被剂0.2-0.9％、聚合物降滤失剂1-2％、成胶剂0.2-1％、成膜剂1-2％、沥青防塌剂1-3％、乳化液体石蜡0.5-2％、胺基改性聚醚多元醇1-3％、氯化钾3-7％、润滑剂1-3％、石灰石粉8-50％，余量为水；

所述钻井液的密度为1.1-1.3g/cm³。

如上所述的钻井液，其中，所述高分子包被剂选自两性离子聚合物强包被剂、丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物包被剂、聚丙烯酰胺钾盐、改性天然高分子包被剂中的至少一种。

如上所述的钻井液，其中，所述聚合物降滤失剂为乙烯基单体/纤维素接枝共聚物。

如上所述的钻井液，其中，所述成胶剂为高交联改性淀粉、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/2-丙烯酰胺基烷基磺酸共聚物(Gel-PA)中的至少一种。

如上所述的钻井液，其中，所述成膜剂是以纳米SiO₂、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸酯为结构单体得到的纳米复合乳液。

如上所述的钻井液，其中，所述沥青防塌剂选自氧化沥青、植物沥青、乳化沥青和白沥青中的至少一种。

如上所述的钻井液，其中，所述胺基改性聚醚多元醇是通过甲基丙二醇、环氧丙烷、环氧乙烷共聚物氨化得到。

如上所述的钻井液，其中，所述润滑剂选自脂肪醇化合物和石墨的至少一种。

本发明还提供一种上述任一所述的钻井液的制备方法，包括以下步骤：

1)常温常压下，对膨润土进行预水化处理，得到膨润土浆；

2)将所述膨润土浆与水混合配制钻井液基浆后，搅拌下向所述钻井液基浆加入氢氧化钠、高分子包被剂、聚合物降滤失剂、成胶剂、成膜剂、沥青防塌剂、乳化液体石蜡、胺基改性聚醚多元醇、氯化钾、润滑剂，得到中间产物；