[发明专利]环保钻井液及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及石油天然气开采用钻井液领域，具体涉及环保钻井液及其制备方法和应用。所述钻井液包含100重量份的水、0.5‑20重量份的膨润土、1‑3重量份的有机胺盐、1‑3重量份的降滤失剂，1‑3重量份的封堵剂，1‑3重量份的降粘剂以及加重剂，所述有机胺盐具有式(I)所示结构：其中，R₁为氢或C₁‑C₈的烷基；R₂、R₃、R₄、R₅相同或不同，各自独立地选自氢、C₁‑C₈的烷基；A^‑为卤素离子或酸根离子，优选地A^‑选自柠檬酸根、醋酸根、草酸根和酒石酸根中的至少一种。所述钻井液具有良好的膨润土容耐限，并且具有良好的流变性和流变稳定性。

技术领域

本发明涉及石油天然气开采用钻井液领域，具体涉及环保钻井液及其制备方法和应用。

背景技术

目前使用的钻井主要分为水基钻井液和油基钻井液两大类。油基钻井液具有较强的抗高温能力，具有良好的润滑性，可以有效减少储层伤害，但其对严重影响后期固井质量，有毒不环保，成本高后期处理麻烦等不容忽视的缺点，目前我国实践主要以水基钻井液为主，相比油基钻井液，水基钻井液优点有：环保；钻速较快；温度对流变性影响较小；成本相对低；遇井漏容易处理等。

有机胺类水基钻井液具有良好的抑制性，可有效抑制黏土矿物水化分散，保证体系坂含在较低范围内，可有效提高机械钻速，提高井壁稳定性，但对于高膨润土含量的强造浆地层，强抑制作用的水基钻井液反而限制有机胺类钻井液的应用。实际使用过程中，水基钻井液中的有机胺会造成体系胶体稳定性破坏、体系增稠、滤失量增大，因此亟需一种具有延迟作用的钻井液，在保障钻井液抑制作用的同时，减弱瞬时作用，最大化抑制黏土后续水化分散。

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术钻井液存在的在用于高膨润土含量的强造浆地层时钻井液的体系稳定性易被破坏、体系增稠、滤失量增大的问题。

本发明的目的之二是提供一种具有平衡的流变性、流变稳定性、滤失量性能的钻井液。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种环保钻井液，包含100重量份的水，0.5-20重量份的膨润土，1-3重量份的有机胺盐，1-3重量份的降滤失剂，1-3重量份的封堵剂，1-3重量份的降粘剂以及加重剂，所述有机胺盐具有式(I)所示结构：

其中，R₁为氢或C₁-C₈的烷基；R₂、R₃、R₄、R₅相同或不同，各自独立地选自氢、C₁-C₈的烷基；A^-为卤素离子或酸根离子，优选地A^-选自柠檬酸根、醋酸根、草酸根和酒石酸根中的至少一种。

本发明第二方面提供了制备本发明第一方面所述的环保钻井液的方法，包括：

(1)将水与膨润土进行第一混合，得到第一混合物；

(2)将第一混合物与降滤失剂、封堵剂进行第二混合，得到第二混合物；

(3)将第二混合物与有机胺盐进行第三混合，得到第三混合物；

(4)向第三混合物加入加重剂。

其中，在步骤(2)和/或步骤(3)中添加降粘剂。

本发明第三方面提供了本发明第一方面所述的环保钻井液以及本发明第一方面所述方法制备的钻井液在高膨润土地层钻井中的应用。