CN105331339A - 一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液 - Google Patents

一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液 Download PDF

Info

Publication number
CN105331339A
CN105331339A CN201510794945.XA CN201510794945A CN105331339A CN 105331339 A CN105331339 A CN 105331339A CN 201510794945 A CN201510794945 A CN 201510794945A CN 105331339 A CN105331339 A CN 105331339A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drilling fluid
water glass
drilling
seawater
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510794945.XA
Other languages
English (en)
Inventor
潘一
李沼萱
刘天龙
杨双春
荣继光
唐佳斌
温航
李剑虹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaoning Shihua University
Original Assignee
Liaoning Shihua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liaoning Shihua University filed Critical Liaoning Shihua University
Priority to CN201510794945.XA priority Critical patent/CN105331339A/zh
Publication of CN105331339A publication Critical patent/CN105331339A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/14—Clay-containing compositions
    • C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
    • C09K8/22—Synthetic organic compounds
    • C09K8/24—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/12—Swell inhibition, i.e. using additives to drilling or well treatment fluids for inhibiting clay or shale swelling or disintegrating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液，钻井液由海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂按重量份数比制备而成。该钻井液是一种具有较强的抑制性、润滑性且适合海上钻井使用的高封堵型钻井液，配制简单，易于现场施工操作。

Description

一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液
技术领域
本发明涉及一种钻井液，尤其涉及一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液。
背景技术
随着对陆地与海洋的油气藏开发的不断进行，纵观国内外数十年钻井液研究、开发和应用情况可以发现海洋钻井液面临的主要问题有：海水矿化度高使膨润土不易在海水中配浆；固相细小颗粒水化分散导致钻井液用量大；钻井液流变性差造成井眼清洗困难，岩石颗粒水化导致井壁不稳定。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种钻井液，该钻井液具有较好的抑制性，封堵性以及润滑性，适合海洋钻井过程中的使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
该钻井液包括海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂，其重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:3-8:3-8:0.1-0.7:0.5-1:5-10。
所述的海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂的重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:5:5:0.4:0.7:8。
所述的增粘剂为PAC142。
所述的降滤失剂为褐煤树脂。
所述的抑制剂为硅酸钠和聚乙二醇，硅酸钠和聚乙二醇的重量份数比为，硅酸钠：聚乙二醇＝3：5。
该钻井液还包括NaOH，NaOH调节pH至12。
本发明提供的钻井液具有以下优点：研制的硅酸钠聚合醇钻井液可采用海水直接配浆，在海洋钻井液中，可以就地取水，大量节约钻井成本；钻井液体系具有良好的流变性，完全可以满足海洋钻井对钻井液流变性的要求；该钻井液老化前后的滤失量变化不大，可用于高造浆的海洋钻井；硅酸钠的加入使该钻井液体系具有良好的强抑制封堵性，硅酸钠可以形成凝胶与沉淀堵塞井眼中的裂缝；硅酸钠能有效抑制页岩中粘土矿物水化膨胀；聚合醇的加入使该钻井液体系的抑制性进一步提升，与硅酸钠共同协作，使该钻井液体系具有高封堵性、高抑制性。由于该钻井液采用海水直接配浆，使Ca2+、Mg2+离子对钻井液影响降低到最小，因此该钻井液具有抗盐性。
附图说明
下面结合附图和实施例对发明进一步说明。
图1是海水硅酸钠聚合醇钻井液热滚前后膨胀率对比图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
1.一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液的制备方法与基本流变参数测量。
(1)其制备方法如下：
该钻井液包括海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂，其重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:5:5:0.4:0.7:8。
1)首先按照上述配比，称取适量的海水、膨润土、增粘剂、降滤失剂、抑制剂和辅助用剂。
2)在容器中加入400ml海水，在10000r/min转速条件下，再依次加入加入5％膨润土、5％Na2CO3、0.4％PAC142、0.7％褐煤树脂、3％硅酸钠、NaOH调节pH至12、5％聚乙二醇，充分搅拌后即得到硅酸钠聚合醇钻井液。
(2)基本流变参数的测量。
本发明中硅酸钠聚合醇钻井液基本性能参数，数据见表1。
1号钻井液为本实验研制的海水硅酸钠聚合醇钻井液，2号为常规海洋钻井液，通过实验数据我们可以看出，本实验研制的钻井液具有一定的热稳定性，老化前后流变性变化不大，表观粘度为30.4AVmPa·s，塑性粘度为20.3AVmPa·s，动切力为13.1Pa。相比常规海洋钻井液，老化前后的表观粘度、塑性粘度、动切力和滤失量均优于该常规海洋钻井液。
2.失水造壁(滤失量)性能评价
研究海水硅酸钠聚合醇钻井液的失水造壁性，数据见表2。
通过实验数据我们可以看出，该钻井液16小时，80℃老化前后的滤失量变化不大，说明该钻井液具有一定的稳定性，泥饼厚度仅为0.5mm。
3.滚动回收率
测试海水硅酸钠聚合醇钻井液的滚动回收率，数据见表3。
1号钻井液为本实验研制的海水硅酸钠聚合醇钻井液，2号为常规海洋钻井液，通过实验数据我们可以看出，相比清水和常规海洋钻井液，本实验研制的钻井液具有较好的抑制性，滚动回收率高达87.5％。
4.抑制页岩膨胀性
页岩膨胀变化曲线如图1所示。
通过实验数据我们可以看出，经16小时，80℃老化后膨胀率虽有所增加，但在可接受范围内，钻井液体现出的高抑制性可能是因为聚合醇和硅酸盐共同作用的，是钻井液的抑制性大大的增强，页岩膨胀率为0.44％，热滚后页岩膨胀率为0.86％。
5.抗污染性能评价
探究不同无机盐对海水硅酸钠聚合醇钻井液流变性和滤失量的影响如表4。
通过实验数据表明，在钻井液体系中加入CaCl2和MgCl2，测量钻井液的粘度和滤失量后发现该钻井液体系具有一定的抗盐效果，这可能是因为本实验采用海水配浆，人造海水中包含了相应的离子，使该离子对钻井液的影响可以忽略不计；并且在硅酸钠加量的确定过程中加入了一定量NaOH，NaOH的加入与某些离子发生反应生成沉淀，直接排除了该离子对钻井液的影响。
实施例2
该钻井液包括海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂，其重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:3:3:0.1:0.5:5。
所述的增粘剂为PAC142。所述的降滤失剂为褐煤树脂。所述的抑制剂为硅酸钠和聚乙二醇，硅酸钠和聚乙二醇的重量份数比为，硅酸钠：聚乙二醇＝3：5。该钻井液还包括NaOH，NaOH调节pH至12。其它同实施例1。
实施例3
该钻井液包括海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂，其重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:8:8:0.7:1:10。
所述的增粘剂为PAC142。所述的降滤失剂为褐煤树脂。所述的抑制剂为硅酸钠和聚乙二醇，硅酸钠和聚乙二醇的重量份数比为，硅酸钠：聚乙二醇＝3：5。该钻井液还包括NaOH，NaOH调节pH至12。其它同实施例1。
实施例4
该钻井液包括海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂，其重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂＝100:3:8:0.7:0.5:10。
所述的增粘剂为PAC142。所述的降滤失剂为褐煤树脂。所述的抑制剂为硅酸钠和聚乙二醇，硅酸钠和聚乙二醇的重量份数比为，硅酸钠：聚乙二醇＝3：5。该钻井液还包括NaOH，NaOH调节pH至12。其它同实施例1。
表1海水硅酸钠聚合醇钻井液的流变性
表2海水硅酸钠聚合醇钻井液的失水造壁性
表3海水硅酸钠聚合醇钻井液的滚动回收率
表4不同无机盐对海水硅酸钠聚合醇钻井液流变性和滤失量的影响

Claims (6)

1.一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液，其特征在于包括海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂，其重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂=100:3-8:3-8:0.1-0.7:0.5-1:5-10。
2.根据权利要求1所述的一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液，其特征在于所述的海水、膨润土、碳酸钠、增粘剂、降滤失剂和抑制剂的重量份数比为，400mL海水：膨润土:碳酸钠：增粘剂:降滤失剂:抑制剂=100:5:5:0.4:0.7:8。
3.根据权利要求1或2所述的一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液，其特征在于所述的增粘剂为PAC142。
4.根据权利要求1或2所述的一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液，其特征在于所述的降滤失剂为褐煤树脂。
5.根据权利要求1或2所述的一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液，其特征在于所述的抑制剂为硅酸钠和聚乙二醇，硅酸钠和聚乙二醇的重量份数比为，硅酸钠：聚乙二醇=3：5。
6.根据权利要求1或2所述的一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液，其特征在于该钻井液还包括NaOH，NaOH调节pH至12。
CN201510794945.XA 2015-11-18 2015-11-18 一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液 Pending CN105331339A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510794945.XA CN105331339A (zh) 2015-11-18 2015-11-18 一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510794945.XA CN105331339A (zh) 2015-11-18 2015-11-18 一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105331339A true CN105331339A (zh) 2016-02-17

Family

ID=55282112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510794945.XA Pending CN105331339A (zh) 2015-11-18 2015-11-18 一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105331339A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106430510A (zh) * 2016-07-29 2017-02-22 北京嘉禾天华节能环保科技有限公司 一种用于石油钻井废水配浆回用的试剂及其应用
CN110564380A (zh) * 2019-09-28 2019-12-13 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻井液技术服务公司 钻井液用抑制剂及其制备方法
CN115028341A (zh) * 2022-04-25 2022-09-09 北京中科日升科技有限公司 一种废弃水基泥浆固液分离再利用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101294070A (zh) * 2008-06-04 2008-10-29 中国海洋石油总公司 海水硅酸盐钻井液
CN102391843A (zh) * 2011-12-01 2012-03-28 西南石油大学 一种硅酸钾聚合醇水基钻井液

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101294070A (zh) * 2008-06-04 2008-10-29 中国海洋石油总公司 海水硅酸盐钻井液
CN102391843A (zh) * 2011-12-01 2012-03-28 西南石油大学 一种硅酸钾聚合醇水基钻井液

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《钻井手册》编写组: "《钻井手册上第2版》", 30 September 2013, 石油工业出版社 *
J.L.BAMFATHER: "Application of Silicate-Based Drilling Fluid in Tertiary Clays Offshore Norway", 《SOCIETY OF PETROLEUM》 *
丁彤伟: "硅酸盐钻井液的抑制性及其影响因素的研究", 《石油钻探技术》 *
周金葵: "《钻井液工艺技术》", 28 February 2009, 石油工业出版社 *
王先兵: "稀硅酸盐钻井液体系配方研究及性能评价", 《钻采工艺》 *
白杨: "硅酸钾聚合醇钻井液的研制及性能评价", 《石油化工》 *
肖超: "复合硅酸盐钻井液体系室内研究", 《油田化学》 *
袁建强: "深水水基钻井液的室内研究", 《钻井液与完井液》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106430510A (zh) * 2016-07-29 2017-02-22 北京嘉禾天华节能环保科技有限公司 一种用于石油钻井废水配浆回用的试剂及其应用
CN110564380A (zh) * 2019-09-28 2019-12-13 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻井液技术服务公司 钻井液用抑制剂及其制备方法
CN115028341A (zh) * 2022-04-25 2022-09-09 北京中科日升科技有限公司 一种废弃水基泥浆固液分离再利用方法
CN115028341B (zh) * 2022-04-25 2023-11-28 北京中科日升科技有限公司 一种废弃水基泥浆固液分离再利用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104789195B (zh) 仿生页岩抑制剂及其制备方法和钻井液及其应用
CN104927805A (zh) 一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液
CN102206484B (zh) 一种酸性疏水缔合物压裂液
CN102732234B (zh) 抗盐抗温微泡沫水基钻井液
CN102127404B (zh) 一种适用于大温差固井水泥浆体系
CN102851009B (zh) 一种有机盐高密度钻井液
CN103275680A (zh) 无粘土低固相水平井段钻井液及其制备方法
CN104610937A (zh) 一种环保型高密度无固相加重剂及制备方法
CN104017550A (zh) 一种深井盐卤矿钻探饱和盐水钻井液及制备方法
CN103333667B (zh) 低压力系数气藏储层保护钻井液配方及制备方法
CN108018030A (zh) 一种高性能水基聚合物钻井液体系
CN105331339A (zh) 一种海洋钻井用硅酸钠聚合醇钻井液
CN103911138A (zh) 密度可调型复合加重压裂液
CN1315977C (zh) 无粘土油层保护钻井液
CN105838344A (zh) 一种钻进页岩用抗温盐水基钻井液
CN102757773A (zh) 强抑制性无固相碱性完井液
CN103194189A (zh) 一种保护煤层气储层的钻井液
CN105038738A (zh) 一种钻井液用抗高温高效泥页岩抑制剂及其制备方法
CN105349121A (zh) 一种深井用低滤失耐高温水基钻井液
CN103013473B (zh) 一种碳酸钾聚醚多元醇钻井液的生产方法
CN104419389B (zh) 一种用于稳定泥页岩地层的微纳米钻井液及其应用
CN104559966A (zh) 一种多糖衍生物水基成膜钻井液及其制备方法
CN102786917B (zh) 深部找矿复杂地层psp新型无固相钻井液
CN103773327A (zh) 一种煤层气水平井用无固相活性盐水钻井液
CN104293327A (zh) 油页岩勘探新型钻井液

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160217

RJ01 Rejection of invention patent application after publication