[发明专利]一种海洋高温高压水基型钻井液

说明书

本发明公开了一种海洋高温高压水基型钻井液，按照重量百分数计，包括以下各组分：膨润土浆2.5％、聚阴离子纤维素0.6％、磺化沥青2％、磺化树脂2‑3％、3‑4％磺化聚煤、2％抗高温聚合物、1‑2％抗高温稀释剂、0.5‑0.9％烧碱、7.5‑8.2％重晶石、10％甲酸钾、1.5％润滑剂，余量为水，所述钻井液的pH为10‑11，在150℃、100MPa状态下，总滤失量小于8mL/30min，15min后滤失量小于0.7mL/min。本发明的水基型钻井液具有较低的高温高压滤失量，形成的滤饼薄而韧、流变性好、储层保护效果好，在钻进过程中能够较好的解决高温高压难题钻进和预控井下事故，对后续类似井作业具有一定的借鉴意义和推广价值。

技术领域

本发明属于海洋石油钻井技术领域，具体涉及一种海洋高温高压水基型钻井液。

背景技术

位于中国南海西部的莺-琼区块是全球三大高温高压油气资源成藏区之一，地层压力系数高达2.40g/cm³，安全作业密度窗口小0.08g/cm³，井下最高温度达246℃，最大钻井液密度2.8g/cm³。在已钻高温高压井中，常出现钻井液的流变性在高温下容易受到破坏，导致井下井壁易坍塌，带来井下恶性漏失和钻具遇卡等复杂问题，为海洋高温高压性质的井钻进作业埋下了极大的安全隐患。同时，在高温高压复杂工况下，电缆测井和储层保护等问题便愈发严峻。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种海洋高温高压水基型钻井液，本发明钻井液具有良好的抗高温性和流变性、较低的高温高压滤失量、优良的滤饼质量，储层保护效果好，能够解决高温高压情况下钻井液流变性难以控制、井下恶性漏失、储层保护失控、卡钻的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种海洋高温高压水基型钻井液，按照重量百分数计，包括以下各组分：膨润土浆2.5％、聚阴离子纤维素0.6％、磺化沥青2％、磺化树脂2-3％、3-4％磺化聚煤、2％抗高温聚合物、1-2％抗高温稀释剂、0.5-0.9％烧碱、7.5-8.2％重晶石、10％甲酸钾、1.5％润滑剂，余量为水，所述钻井液的pH为10-11，在150℃、100MPa状态下，总滤失量小于8mL/30min，15min后滤失量小于0.7mL/min。

作为优选的技术方案，所述聚阴离子纤维素选用低粘度聚阴离子纤维素PF-PAC-LV。

作为优选的技术方案，所述润滑剂为润滑小球、油性润滑剂或石墨。

作为优选的技术方案，所述重晶石的密度为4.5g/cm³。

作为优选的技术方案，所述抗高温聚合物为AA、AM和AMPS的聚合物。

作为优选的技术方案，所述抗高温稀释剂为磺化苯乙烯顺酐共聚物。

本发明的海洋高温高压水基型钻井液体系由磺化材料、抗高温聚合物、抑制性盐、加重剂和抗高温稀释剂构成，体系具有良好的抑制粘土矿物质水化分散的能力、较强的高温流变性、优良的润滑性及岩屑悬浮能力。在储层保护效果方面需要减少钻井液、滤液侵入，保证电缆测井取心作业时的取心质量。

本发明海洋高温高压水基型钻井液的组分筛选过程如下：

(1)选取基础配方：2.5％膨润土浆+0.6％聚阴离子纤维素+2％磺化沥青+2～3％磺化树脂+3～4％磺化聚煤+2％抗高温聚合物+1～2％抗高温稀释剂+0.5％～0.9％烧碱+7.5-8.2％重晶石(4.5g/cm³)，余量为水。