[发明专利]基于疏水性桥堵颗粒的堵漏钻井液体系及配制方法

说明书

本发明提供一种基于疏水性桥堵颗粒的堵漏钻井液体系及配制方法，由钠基膨润土，烧碱，纯碱，增粘剂，降滤失剂，疏水性重质碳酸钙，沥青，石灰石粉，单向压力屏蔽剂以及用于调整体系密度的增重剂与水混合配制而成，本发明实施例通过改性剂改进的桥堵材料疏水性重质碳酸钙，加入到堵漏钻井液体系中，通过疏水性重质碳酸钙与钠基膨润土、增粘剂、降滤失剂、沥青和单向压力屏蔽剂等处理剂复配，在地层的漏失空间处架桥，形成致密疏水封堵层，以有效地减少地层的漏失。

技术领域

本发明涉及石油与天然气钻井技术领域，尤其涉及一种基于疏水性桥堵颗粒的堵漏钻井液体系及配制方法。

背景技术

钻井漏失是指在油气勘探开发过程中，由于钻井液与地层的压差作用，导致井筒内钻井液进入地层的一种现象。井漏是钻井作业中常发生的井下复杂情况，可发生在浅、中及深部地层，也可在各类岩性地层中发生。一旦发生钻井液漏失的情况，不仅延误钻井时间，损害油气层，还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列问题，造成重大的经济损失。因此，选择合适的钻井液体系，是避免钻井液漏失，实现漏层封堵，提高钻井综合效益的重要手段。

目前，常用的防漏钻井液体系一般都是通过增大降滤失剂或封堵剂的含量，例如降滤失剂或沥青等，以提高钻井液封堵地层的效果。

但是，发明人发现通过增大降滤失剂或封堵剂的含量封堵地层至少存在如下技术问题：当钻井液与井壁地层长时间接触，由于钻井液通常为亲水的，会使得井壁长时间浸水后膨胀坍塌，影响堵漏效果。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种基于疏水性桥堵颗粒的堵漏钻井液体系及配制方法，能够在地层的漏失空间处架桥，形成致密疏水封堵层，以有效地减少地层的漏失。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种于疏水性桥堵颗粒的堵漏钻井液体系，所述基于疏水性桥堵颗粒的堵漏钻井液体系，由钠基膨润土，烧碱，纯碱，增粘剂，降滤失剂，疏水性重质碳酸钙，沥青，石灰石粉，单向压力屏蔽剂以及用于调整体系密度的增重剂与水混合配制而成。

在一种可能设计中，所述疏水性重质碳酸钙为亲水性重质碳酸钙经过改性剂改性得到，其中所述改性剂为二(4-烷氧基-3-苯磺酸三乙醇胺)甲烷。

在一种可能设计中，所述的改性剂的分子结构为：

在一种可能设计中，所述基于疏水性桥堵颗粒的堵漏钻井液体系，包括：

3.0％～5.0％wt钠基膨润土，0.2％～0.4wt烧碱，0.1％～0.4％wt纯碱，0.2％～0.5％wt增粘剂，3.0％～5.0％wt降滤失剂，20.0％～30.0％wt疏水性重质碳酸钙，1.0％～3.0％wt沥青，2.0％～4.0％wt石灰石粉，1.0％～3.0％单向压力屏蔽剂，用于调整体系密度的增重剂；余量为水，各组分的质量含量的基准为水的体积。

在一种可能设计中，所述改性剂的制备方法为：

步骤1)：在反应容器中加入二氯甲烷及双酚F，然后边搅拌边加入氢氧化钾及十六烷基三甲基溴化铵，加热后，加入溴代十八烷，边搅拌边加热至反应完全，待体系冷却以后，将反应产物热过滤除盐提纯，得到双醚中间体；步骤2)：在装有HCl吸收装置的烧瓶中，加入二氯甲烷，边搅拌边加入步骤1)制得的双醚中间体，用恒压滴液漏斗在设定温度下，缓慢滴加氯磺酸，滴完后升高至预设温度，保温反应并继续搅拌，继续升温排出反应生成的HCl气体，得到中间产物二(4-烷氧基-3-苯磺酸)甲烷；步骤3)：在室温条件下，加入二氯甲烷溶液烧瓶中，边搅拌边加入步骤2)中间产物二(4-烷氧基-3-苯磺酸)甲烷，滴加三乙醇胺至溶液呈中性，然后将反应物用旋转蒸发仪蒸发除去二氯甲烷溶剂，用丙酮洗涤产物并过滤，将滤液用二氯甲烷进行重结晶，烘干得到最终产物新型改性剂二(4-烷氧基-3-苯磺酸三乙醇胺)甲烷。