本發(fā)明涉及一種超高密度水基鉆井液，屬于石油鉆井領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、石油鉆井中鉆井液是安全鉆井和成井的關(guān)鍵技術(shù)。常規(guī)正常地層壓力系數(shù)1.0-1.07，鉆井中常用的水基鉆井液體系基本可以滿足施工要求。但針對淺層強(qiáng)造漿、因注水注聚而導(dǎo)致的異常高壓力地層，就需要提高鉆井液密度平衡井筒壓力以保證井控安全，隨著鉆井液密度的增加，體系固相含量增大、鉆井液密度越高、流變性能越難調(diào)控。因此，在注水注聚異常高壓地層鉆井中，能否保證井控安全、預(yù)防復(fù)雜、確保成井，淺層強(qiáng)造漿高密度鉆井液體系性能的穩(wěn)定至關(guān)重要。

2、高密度鉆井液密度在1.8-2.3g/cm3之間，而超高密度鉆井液體系密度達(dá)到2.3g/cm3以上，超高密度鉆井液較高密度鉆井液相比，需要更強(qiáng)的懸浮能力、抑制性、更優(yōu)的潤滑性能和滿足施工要求的流動性能。但由于超高密度鉆井液固相加重劑含量過高，固相加重劑形成的非結(jié)構(gòu)粘度將超過由黏土礦物顆粒水化等形成的結(jié)構(gòu)粘度，甚至直接控制超高密度水基鉆井液的流變性參數(shù)，并且在鉆井過程中受到環(huán)境因素以及添加劑影響，極易出現(xiàn)超高密度鉆井液被污染的現(xiàn)象，對井下安全造成不利的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種超高密度水基鉆井液，以解決現(xiàn)有技術(shù)中水基鉆井液的密度超高時流變性差、易被污染的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種超高密度水基鉆井液，由基液和加重劑組成，密度在2.30g/cm3以上；所述基液包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：1.0-1.2％膨潤土、0.1-0.2％燒堿、8-10％kcl、0.5-0.8％聚合氯化鋁、0.5-0.7％抑制劑、8-13％降濾失劑、3.5-5.0％潤滑劑、5-8％超細(xì)碳酸鈣、2-3％白瀝青；其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為各組分的質(zhì)量與水的質(zhì)量之比；

4、所述加重劑為鐵礦粉、重晶石和超微細(xì)重晶石；所述鐵礦粉、重晶石和超微細(xì)重晶石的質(zhì)量比為(4-6):(2-3)：(2-3)。

5、本發(fā)明的超高密度水基鉆井液具有良好的流變性、抑制性、高溫高壓抗老化性、降濾失性、沉降穩(wěn)定性、承壓封堵能力和抗污染性，且本發(fā)明的鉆井液的原料易得，生產(chǎn)成本較低，在低溫強(qiáng)造漿注水井中具有廣闊的應(yīng)用前景。

6、為了保證配方體系超高密度下具有良好的非結(jié)構(gòu)粘度，優(yōu)選地，所述鐵礦粉的粒度中值d50為25-27μm，所述重晶石的粒度中值d50為10-13μm，所述超微細(xì)重晶石的粒度中值d50為1-2μm。

7、優(yōu)選地，所述的超細(xì)碳酸鈣的粒度中值d50為3-5μm。

8、為了提高降濾失性，優(yōu)選地，所述降濾失劑由磺化酚醛樹脂、褐煤樹脂、抗溫抗鹽降濾失劑組成。

9、優(yōu)選地，所述磺化酚醛樹脂、褐煤樹脂和抗溫抗鹽降濾失劑的質(zhì)量比為(3-5)：(3-5)：(2-3)。這三種降濾失劑組合后降濾失性更高，且耐溫耐鹽性能也進(jìn)一步提高。

10、為了提高鉆井液的潤滑性和流動性，優(yōu)選地，所述潤滑劑為脂肪酸酯類潤滑劑、乳化石蠟中的一種或兩種。

11、優(yōu)選地，所述潤滑劑為脂肪酸酯類潤滑劑和乳化石蠟，脂肪酸酯類潤滑劑和乳化石蠟的質(zhì)量比為(2-3)：(1.5-2)。脂肪酸酯類潤滑劑進(jìn)一步優(yōu)選為smlub-e2。

12、優(yōu)選地，所述膨潤土為鈉膨潤土。

技術(shù)特征：

1.一種超高密度水基鉆井液，其特征在于，由基液和加重劑組成，密度在2.30g/cm3以上；所述基液包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：1.0-1.2％膨潤土、0.1-0.2％燒堿、8-10％kcl、0.5-0.8％聚合氯化鋁、0.5-0.7％抑制劑、8-13％降濾失劑、3.5-5.0％潤滑劑、5-8％超細(xì)碳酸鈣、2-3％白瀝青；其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為各組分的質(zhì)量與水的質(zhì)量之比；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高密度水基鉆井液，其特征在于，所述鐵礦粉的粒度中值d50為25-27μm，所述重晶石的粒度中值d50為10-13μm，所述超微細(xì)重晶石的粒度中值d50為1-2μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高密度水基鉆井液，其特征在于，所述超細(xì)碳酸鈣的粒度中值d50為3-5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高密度水基鉆井液，其特征在于，所述降濾失劑由磺化酚醛樹脂、褐煤樹脂、抗溫抗鹽降濾失劑組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高密度水基鉆井液，其特征在于，所述磺化酚醛樹脂、褐煤樹脂和抗溫抗鹽降濾失劑的質(zhì)量比為(3-5)：(3-5)：(2-3)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高密度水基鉆井液，其特征在于，所述潤滑劑為脂肪酸酯類潤滑劑、乳化石蠟中的一種或兩種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高密度水基鉆井液，其特征在于，所述潤滑劑為脂肪酸酯類潤滑劑和乳化石蠟，脂肪酸酯類潤滑劑和乳化石蠟的質(zhì)量比為(2-3)：(1.5-2)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種超高密度水基鉆井液，屬于石油鉆井領(lǐng)域。該鉆井液由基液和加重劑組成，密度在2.30g/cm<supgt;3</supgt;以上；所述基液包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：1.0?1.2％膨潤土、0.1?0.2％燒堿、8?10％KCl、0.5?0.8％聚合氯化鋁、0.5?0.7％抑制劑、8?13％降濾失劑、3.5?5.0％潤滑劑、5?8％超細(xì)碳酸鈣、2?3％白瀝青；其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為各組分的質(zhì)量與水的質(zhì)量之比；所述加重劑為鐵礦粉、重晶石和超微細(xì)重晶石；所述鐵礦粉、重晶石和超微細(xì)重晶石的質(zhì)量比為(4?6):(2?3)：(2?3)。本發(fā)明的超高密度水基鉆井液具體良好的流變性、抑制性、高溫高壓抗老化性、降濾失性、沉降穩(wěn)定性、承壓封堵能力和抗污染性。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭文武,李季,劉福,李明忠,徐時桃,齊洋洋,田茂明,袁望,韓婧,李永正
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19