[其他]钻井液

说明书

本发明涉及油钻进或其它井在钻进时所用的钻井液。本发明特别涉及在高温条件下，能阻止失水量增加的改进型钻井液。

在油气井钻探中，钻井液（也称为钻井泥浆）在保持所钻的井稳定，并安全快速的钻至要求的深度上，通常有重要的作用。

因此，如不能适当地控制井层的泥浆，将发展成断裂、卡钻、井喷等事故的原因。

直至目前，一般迄今广泛应用的钻井液主要由水-膨润土悬浮体组成，并加入分散剂、稠化剂、胶体保护剂、失水控制剂、可溶性盐、表面活性剂、润滑剂、加重料以及其它各种钻井泥浆添加剂，调节成适合井层特定用途的液体。

已知羧甲基纤维素钠（CMC）倾向于用其长链分子复盖土粒，堵住井壁的孔隙，是性能优异的胶体保护剂和失水控制剂，因此，已广泛用于防止地层破裂的目的。

上述主要目标的适用钻井液主要含水、膨润土、CMC，并加入各种泥浆料以满足特定的用途。表1给出典型的钻井液。

但是，当井内温度升至约80℃以上时，上述钻井液很不稳定，其缺点是失水量增加。所以，已发现在高温下使用上述钻井液时，由于功效降低，已难于继续钻入地层，此外在一些情况下，发生地层壁的破裂。

经过广泛的研究，发明了能克服上述问题的改进钻井液。

本发明涉及一种主要含羧甲基纤维素钠、膨润土、水和至少一种选自2-巯基苯并咪唑化合物、2-巯基苯并噻唑化合物、2-巯基

噻唑啉和2-硫代咪唑酮的钻井液。

以下的实例表明本发明的钻井液甚至在高温条件下也具有防止失水量增加的优异性能。

本发明的钻井液含羧甲基纤维素钠、膨润土、水和至少一种选自2-巯基苯并咪唑化合物、2-巯基苯并噻唑化合物、2-巯基噻唑啉和2-硫代咪唑酮。

本发明的钻井液所含的2-巯基苯并咪唑最好以式（Ⅰ）表示

式中每个R₁、R₂、R₃和R₄代表一个氢原子或一个低级烷基，如甲基或乙基，X代表一个氢原子、一个碱金属或铵。

这类化合物中2-巯基苯并咪唑（R₁至R₄＝H，和X＝H）、甲基-2-巯基苯并咪唑（其中R₁-R₄中至少一个是甲基，和X＝H）、和其钠盐（X＝Na）特别合用。

本发明优先选用的其它可含于完井清盐水和整理液中的2-巯基苯并噻唑化合物用式（Ⅱ）表示

式中每个R₁、R₂、R₃和R₄代表一个氢原子或低级烷基，如甲基或乙基，X代表一个氢原子，一个碱金属或铵。

这些化合物中，2-巯基苯并噻唑（其中R₁至R₄＝H、X＝H）、甲基-2-巯基苯并噻唑（其中R₁至R₄中至少一个是甲基和X＝H）和其钠盐（X＝Na）特别合用。

由2-巯基苯并咪唑化合物、2-巯基苯并噻唑化合物、2-巯基噻唑啉和2-硫代咪唑酮中选出的至少一种化合物，在本发明钻井液中的浓度占钻井液总重量的约0.001%至约0.2%（重量）为较好、约0.005至约0.1%则更好。

除2-巯基苯并咪唑，2-巯基苯并噻唑、2-巯基噻唑啉和2-硫代咪唑酮等主要成分外，本发明的钻井液还含羧甲基纤维素钠、膨润土和水，以及其它钻井泥浆物料，使其适应特定的用途。它们的含量如下。

羧甲基纤维素钠通常的取代度为0.5-1.5、聚合度为100-1500。它在本发明的钻井液中的含量由约0.1%至约1.5%（重量）。

膨润土符合API（美国石油学会）标准，在本发明的钻井液中的含量由约1%至约15%（重量）。

通常，河水、地层水、海水等可在钻井液中用做水的组分，它们在本发明的钻井液中的含量比率自约25%至约99%（重量）。

如果需要，分散剂、增稠剂、胶体保护剂、失水控制剂、水溶性盐、表面活性剂、润滑剂、加重料、粘土等通常可用做钻井泥浆的加入组分。它们可根据使用目的而采用，在本发明钻井液中的总含量约占75%或以下。

当本发明的钻井液曾在约80℃或更高的温度下，更好是在约80℃-约150℃下老化时它们优于迄今使用的其它钻井液，特别是其失水量很小。