[发明专利]一种复配加重剂、抗高温高密度钻井液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复配加重剂、抗高温高密度钻井液及其制备方法和应用。复配加重剂由API重晶石和0.89微米重晶石组成。该抗高温高密度钻井液的原料组成包括：水、膨润土、可选的碳酸钠、碱性调节剂、有机盐、磺化酚醛树脂、抗盐抗高温降滤失剂、高温稳定剂、乙二醇、复配加重剂。本发明的钻井液在钻井过程中可以有效清洁和冷却钻头，以及用于携带由钻头捣松的岩屑、块石、泥土或沙子；还可减少地层破坏，通过向钻井孔壁加衬或涂抹以阻止塌陷和通过用钻井液来阻止液体和固体颗粒侵入可渗透地层；能稳定井壁且适合高温深井的钻井作业。

技术领域

本发明属于钻井液领域，更具体地，涉及一种复配加重剂、抗高温高密度钻井液及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着钻特殊井、超深井和复杂井数量的增多，深井和超深井的钻探己在国内外被看作今后钻探工业发展的一个重要方面。对钻井液工艺技术提出了更高的要求，原有的钻井液处理剂己不能完全满足钻井液工艺技术发展的需要。井越深，技术上的困难越多，因此，世界各国都把钻井深度和速度作为钻井工艺的重要标志。实践证明，深井、超深井钻井液质量对深井、超深井的成败、钻速、深部油气资源勘探和钻井成本有着极其重要的意义。从当前深井、超深井钻井液研究现状来看，常用的深井、超深井钻井液有水基和油基两大类。虽然油基钻井液相对水基钻井液有抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定等优点，但是与水基相比，油基钻井液的配制成本高太多、使用时会对井场附近的生态环境造成严重影响、机械钻速一般也较低。而水基钻井液具有：成本低、配置处理维护较为简单、处理剂来源广且种类多、性能容易控制等优点：所以国内以水基钻井液为主。

但现有的钻井液存在着由于温度过高造成的井壁不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有钻井液由于温度过高造成的井壁不稳定的问题，提供一种适用于深井的抗高温高密度钻井液，该钻井液能稳定井壁且适合高温。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种复配加重剂，该复配加重剂由API重晶石和0.89微米重晶石组成。

作为优选方案，API重晶石和0.89微米重晶石的重量比为3-5:1。

本发明的第二方面提供一种抗高温高密度钻井液，该抗高温高密度钻井液的原料组成包括：

水100重量份、膨润土4-7重量份、可选的碳酸钠0.3-0.5重量份、碱性调节剂0.2-1.5重量份、有机盐5-25重量份、磺化酚醛树脂1-9重量份、抗盐抗高温降滤失剂1-9重量份、高温稳定剂1-7重量份、乙二醇0.5-5重量份、复配加重剂40-60重量份；

所述复配加重剂为上述的复配加重剂；

优选地，该抗高温高密度钻井液的原料组成包括：

水100重量份、膨润土4-7重量份、可选的碳酸钠0.3-0.5重量份、碱性调节剂0.3-1.2重量份、有机盐10-22重量份、磺化酚醛树脂2-8重量份、抗盐抗高温降滤失剂2-8重量份、高温稳定剂2-6重量份、乙二醇1-4.5重量份、复配加重剂45-55重量份。

作为优选方案，该抗高温高密度钻井液的原料组成包括：

钙基膨润土4-7重量份、碳酸钠0.3-0.5重量份；

或者是：

纳基膨润土4-7重量份、碳酸钠0重量份。

作为优选方案，所述有机盐为KCl和NaCl的混合物，混合物中KCl 和NaCl的重量比为1:5-8。

作为优选方案，所述抗盐抗高温降滤失剂选自AMPS/AM/IA三元共聚物、AM-AMPS二元共聚物、抗盐抗高温降滤失剂KF-1中的至少一种，进一步优选为抗盐抗高温降滤失剂KF-1。

作为优选方案，所述高温稳定剂为高温稳定剂PCHW。