[发明专利]降滤失剂组合物及降滤失剂、水基钻井液组合物及水基钻井液

说明书

本发明提供了一种降滤失剂组合物及降滤失剂、水基钻井液组合物及水基钻井液。该降滤失剂组合物包括有机硅褐煤和聚合物类降滤失剂。有机硅褐煤具有优良的分散性和降滤失性。本申请采用有机硅褐煤配合聚合物类降滤失剂共同作为降滤失剂组合物，二者在“改变表面性质+堵孔+护胶+提黏+增厚水化膜”的协同作用下，保证了优良的降滤失性能，因此，包含该降滤失剂组合物的降滤失剂，再配合其它处理剂对钻井液的共同作用效果，得到的钻井液相比目前普遍存在的磺化类钻井液具更优良的降滤失性，同时具有环保性。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，具体而言，涉及一种降滤失剂组合物及降滤失剂、水基钻井液组合物及水基钻井液。

背景技术

目前油田以聚磺化类钻井液体系为主，该体系是一类广泛应用于深井的钻井液体系，具有抗温性能良好、稳定的特点，但在生物降解性等方面对环境造成很大的影响。其中，磺化酚醛树脂(SMP)和磺化褐煤树脂(SPNH)被广泛作为聚磺化类钻井液体系的降滤失剂使用，尤其给环境好带来极大地负担，因此，为减少聚磺化类钻井液体系对环境的破坏，相关技术工作人员研究出一些替代聚磺化类钻井液体系的钻井液，如采用常规的腐殖酸钠(钾)代替聚磺化类钻井液体系中的磺化类降滤失剂SMP和SPNH。其中的腐殖酸作为有生物残体在空气和水分的作用下部分分解的产物，可以从泥炭、褐煤或某些土壤中提取。腐殖酸钾、腐殖酸钠作为常用的腐殖酸衍生物，其腐殖酸的含量为20～80％，难溶于水，易溶于碱液。其降滤失机理主要是含有多种官能团的阴离子大分子腐殖酸钠(钾)吸附在黏土颗粒表面并形成吸附水化层，同时增加黏土颗粒的聚结稳定性，使钻井液中的黏土颗粒保持多级分散状态，从而易于形成致密的泥饼。但一方面由于腐殖酸钠(钾)降滤失剂的抗盐和抗钙能力较差，其在淡水条件下效果较好，在盐水体系中则无法应用，而目前广泛使用的钻井液体系中盐水体系占比高达80％以上。另一方面腐殖酸钠(钾)抗温能力不能满足需求、发泡率较高，对静液柱压力产生影响，存在一定的井控风险，从而导致其在实际应用中存在很大的局限性。

此外，还有技术采用羧甲基纤维素(CMC)代替聚磺化类钻井液体系中的磺化类降滤失剂SMP和SPNH。羧甲基纤维素是纤维素的改性产物，钻井液主要采用低粘度的CMC进行替代，在25℃条件下，2％的CMC水溶液的粘度＜50mPa·s，适用于配置盐水钻井液，主要通过稳定胶体颗粒达到降滤失量的目的。CMC在降滤失的同时具有增粘作用，但是无法有效调控流变性，因此CMC虽然降低了滤失量，但钻井液的流变性却受到很大影响，从而限制了其应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种降滤失剂组合物及降滤失剂、水基钻井液组合物及水基钻井液，以解决现有技术中的非磺化类钻井液体系在实际应用中的局限性问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种降滤失剂组合物，该降滤失剂组合物包括有机硅褐煤和聚合物类降滤失剂。

进一步地，上述有机硅褐煤与聚合物类降滤失剂的重量比为1.25:1～5:1。

进一步地，上述聚合物类降滤失剂为聚丙烯酰胺钾盐或羧甲基纤维素。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种降滤失剂，该降滤失剂由前述的降滤失剂组合物制备而成。

根据本发明的另一方面，提供了一种水基钻井液组合物，该水基钻井液组合物包括3～5重量份的膨润土、pH调节剂、2.4～2.8重量份的降滤失剂、0.4～0.8重量份的聚合物包被剂、2～5重量份的防塌剂、0.2～0.6重量份的降粘剂以及100重量份的水，其中，降滤失剂为上述的降滤失剂，pH调节剂包括0.2～0.5重量份的NaOH与0.2～0.5重量份的Na₂CO₃的混合物。

进一步地，上述降粘剂为两性离子聚合物降粘剂XY-27。

进一步地，上述聚合物包被剂选自PMHA-II、FA367、JT888中的任意一种或多种。