一種低土相高密度抗鈣飽和鹽水鉆井液體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低土相高密度抗鈣飽和鹽水鉆井 液體系。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鉆井過程中經(jīng)常鉆遇鹽膏層、高壓鹽水層等含鈣地層，高濃度的鈣離子對常見 鉆井液體系破壞性較大，例如在細分散鉆井液體系中加入鈣鹽，鈣離子會連接帶負電的粘 土顆粒，表現(xiàn)為流變性變差，濾失量增加，泥餅變厚且結(jié)構(gòu)松散。鈣處理鉆井液體系是指在 對鈉膨潤土預先進行鈣處理，并加入具有護膠能力的分散劑，最終使粘土顆粒處于適度分 散狀態(tài)，具有較好的抗鹽、抗鈣能力，但是鈣處理體系鉆遇高礦化度的鹽水層時，仍然會破 壞粘土的分散性，導致濾失量增加，不能滿足鉆進高礦化度高壓鹽水層的需求。
[0003] 根據(jù)地層情況調(diào)節(jié)鉆井液密度可以有效平衡地層壓力，提高井壁穩(wěn)定性，防止復 雜情況發(fā)生。高密度鉆井液含有大量重晶石、鐵礦粉等加重材料，這些硬性顆粒會降低泥 餅致密程度，導致濾失量增大。鈉膨潤土是一種良好的填充材料，可以有效提高泥餅致密 程度，但對流變性影響較大，而且對高礦化度地層水敏感。因此開發(fā)一種具有良好濾失量、 流變性和抗鈣能力的低土相高密度抗鈣飽和鹽水鉆井液，對于安全鉆進鹽膏層和高壓鹽水 層，減少井下復雜情況，提高鉆井效率具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的是：針對現(xiàn)場復雜地層情況，開發(fā)一種低土相高密度抗鈣飽和 鹽水鉆井液體系。通過減少鈉膨潤土的加量，使用氯化鉀抑制鈉膨潤土的水化，降低鉆井 液對鈣離子的敏感性，提高鉆井液抗鈣能力；高密度可以有效平衡高壓地層的壓力，穩(wěn)定井 壁；使用飽和鹽水體系可以防止鹽膏層溶解過度，形成"大肚子"井段；通過鉆井液處理劑 的優(yōu)選及配方研宄，統(tǒng)籌調(diào)整鉆井液流變性、濾失量、抗鈣等性能，滿足現(xiàn)場鉆進鹽膏層和 高壓鹽水層的需求。
[0005] 具體來說，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 本發(fā)明所涉及的低土相高密度抗鈣飽和鹽水鉆井液體系，按加入水的質(zhì)量為100%計， 以質(zhì)量百分比計，含有以下物質(zhì)： 膨潤土 0· 5-1. 5% ; 碳酸鈉 （λ 1-0. 3% ; 包被劑 0· 1-0. 3% ; 降濾失劑A 2-5% ; 降濾失劑B 1-4% ； 鋁基聚合物 1%-2% ; 表面活性劑 0. 5%-1% ; 封堵防塌劑 1%_5% ; 氯化鉀 3%-7% ; 氯化鈉 30-35% ; 氫氧化鈉 0. 1-0. 5% ; 加重材料 100%-200%。
[0006] 其中，膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦，其化學通式為：（Al2Mg3) (Si4Oltl) (OH)2 · ηΗ20,具有由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2 :1型晶體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中 優(yōu)選使用勝利油田博友泥漿技術(shù)有限公司供應的鈉膨潤土。
[0007] 其中，所述包被劑為聚丙烯酰胺衍生物或者兩性離子聚合物中的一種或多種。本 發(fā)明中優(yōu)選使用聚丙烯酰胺鉀鹽。
[0008] 其中，所述的降濾失劑A為磺酸鹽共聚降濾失劑，其特點是由2-丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸（AMPS)與其他烯類單體共聚而成。
[0009] 本發(fā)明中優(yōu)選使用山東得順源石油科技有限公司生產(chǎn)的磺酸鹽共聚物降濾失劑 DSP-l、DSP-2、小分子磺酸鹽共聚物降濾失劑DSP-X中的一種或多種。
[0010] 其中，所述的降濾失劑B為磺化褐煤樹脂SPNH。
[0011] 其中，所述的鋁基聚合物，是聚合氯化鋁、有機酸和氫氧化鉀經(jīng)過多步反應而成的 絡合物。
[0012] 本發(fā)明中優(yōu)選使用山東得順源石油科技有限公司生產(chǎn)的鋁基聚合物DLP-1。
[0013] 其中，所述的表面活性劑為司盤80 (Span-80)，其作用是通過與重晶石作用，改善 鉆井液流變性和潤滑性。
[0014] 其中，所述的封堵防塌劑為鉆井液用瀝青粉，是由天然瀝青和復合表面活性劑經(jīng) 過處理制成的粉狀瀝青類處理劑，具有優(yōu)良的封堵作用。
[0015] 本發(fā)明中優(yōu)選使用山東得順源石油科技有限公司生產(chǎn)的鉆井液用防塌封堵劑FF-II。
[0016] 本發(fā)明中所述的加重材料，包括重晶石、鐵礦粉、石灰石粉、四氧化三錳中的一種 或多種，用于提高鉆井液的密度。
[0017] 本發(fā)明中所述的抗鈣，主要是指鈣離子對鉆井液的污染，其中鈣離子濃度由零至 4822 mg/L，均可應用本發(fā)明所述的鉆井液配方達到理想的使用效果。
[0018] 本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明通過減少鈉膨潤土的加量，配合使用DSP系列磺酸鹽 共聚物降濾失劑，提高了鉆井液體系的抗鈣能力，并保持較低的濾失量；鉆井液密度可調(diào)， 最高密度達2. 0 g*cnT3,有利于平衡高壓地層的壓力，防止井涌和井漏，穩(wěn)定井壁；鉆井液含 有濃度接近飽和的氯化鈉，可以抑制鹽膏層的溶解。體系抗高溫達150°C，老化前后API濾 失量均小于10 mL ;抑制性強，與自來水相比巖肩回收提高率達113. 7%以上，巖心膨脹降低 率達74. 6%以上；抗劣質(zhì)土污染能力強，抗鈣離子污染能力達4822 mg*L'
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合【具體實施方式】和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但所舉實施例不作為對 本專利的限定。
[0020] 實施例1 按照表1中實施例1的各組分的量進行稱取，在高速攪拌下（11000 r/min)依次加入 配制鉆井液。
[0021] 實施例2 按照表1中實施例2的各組分的量進行稱取，在高速攪拌下（11000 r/min)依次加入 配制鉆井液。
[0022] 實施例3 按照表1中實施例3的各組分的量進行稱取，在高速攪拌下（11000 r/min)依次加入 配制鉆井液。
[0023] 表1實施例1-3低土相高密度抗鈣飽和鹽水鉆井液體系配方組成
實施例4流變性、API濾失量、高溫高壓濾失量的測定 對實施例1-3的鉆井液體系嚴格按照《GB/T 16783. 1-2006石油天然氣工業(yè)鉆井液 現(xiàn)場測試第1部分：水基鉆井液》中的方法評價120°C老化前后的流變性和API濾失量，以 及150°C、3. 5MPa下的高溫高壓濾失量。其中測定的參數(shù)有AV (表觀粘度)、PV (塑性粘度)、 YP (動切力)、P (密度)、F