一种钻井液制造技术

一种钻井液，包括100重量份配浆水、0至0.6重量份的pH调节剂，0.8至3.0重量份一袋化多功能材料、0至100重量份加重剂组成。本钻井液的特点是：配制简单，一两个剂即成体系，非常易于现场应用及调整；性能卓越，具有优异的流变性能和滤失控制，突出的页岩包被抑制性，保持井眼清洁及稳定；而且经济环保，无毒可降解，处理简单，综合成本低。可满足当前环保低成本快速钻井需要，具有很广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液
本文涉及钻井液领域，尤指一种环保高性能一袋化钻井液。
技术介绍
随着钻井技术的发展和环保要求的日益提高，基于智能自动化钻井对钻井液控制简单、维护方便等要求，对钻井液技术达到的水平提出了更高的标准，其中首要的是要求钻井液体系方便化：一种处理剂就是一种钻井液体系，在实际使用中，针对不同条件的储层等情况，只要按一定比例与水混合，就可及时配成基本满足要求、且性能稳定的钻井液。钻井现场只要另配备少数几种其它的添加剂，就可以满足日常维护和对钻井液性能特殊的要求。钻井液体系方便化，至少带来以下几个方面的好处：(1)大大减少了钻井液材料的运输费用和材料损耗；(2)简化了钻井现场配浆程序；(3)稳定、提高和保证了钻井液的性能；(4)体系日常维护简单，工作量减少；其次，是钻井液的环保性要求，海洋生物的各种生理活动受海洋环境影响，根据中国国家标准《GB18420.1-2009海洋石油勘探开发污染物生物毒性第1部分：分级(1)》要求，一级海区使用的水基钻井液生物毒性容许值在要30000(mg/L)以上、而二级海区可使用的水基钻井液生物毒性容许值也要在20000(mg/L)以上，严格的环保要求对钻井液的毒性提出了更高的标准。
技术实现思路
本申请提供了一种环保高性能一袋化钻井液，实现了仅用2种处理剂就能配制出应付各种多变条件的钻井液。本申请提供了一种钻井液，按重量份计包括：100份配浆水和0.8-3份的多功能钻井处理剂、0-0.6份的pH调节剂、0-100份的加重剂；优选地，所述钻井液按重量份计包括：100份配浆水、0.8-2份的多功能钻井处理剂、0.1-0.3份的pH调节剂、10-80份的加重剂；所述多功能钻井处理剂通过采用分散聚合工艺，由淀粉和纤维素在引发剂的作用下与丙烯酰胺接枝共聚制得。在本申请提供的钻井液中，所述“配浆水”指淡水、海水或者盐水。盐水可选用氯化钠、氯化钾、甲酸钠、甲酸钾中的一种或多种配制的盐水，可选地，盐水密度不超过1.2g/ml，具体密度由实际生产中对钻井液的性能要求决定。在本申请提供的钻井液中，所述引发剂包括氧化剂和还原剂；所述多功能钻井处理剂包括原料和溶剂，所述多功能钻井处理剂的原料按质量分数计包括：淀粉30-80％、纤维素10-40％、丙烯酰胺5-45％、含双键的水溶性化合物单体0-15％、氧化剂0.5-5％、还原剂0.5-5％和分散稳定剂0-5％；可选地，多功能钻井处理剂的原料按质量分数计包括：淀粉30-80％、纤维素10-40％、丙烯酰胺5-45％、含双键的水溶性化合物单体0.5-15％、氧化剂0.5-5％、还原剂0.5-5％和分散稳定剂0.5-5％；可选地，所述多功能钻井处理剂的原料由淀粉、纤维素、丙烯酰胺、含双键的水溶性化合物单体、氧化剂、还原剂和分散稳定剂组成。在本申请提供的钻井液中，所述溶剂的用量为所述多功能钻井处理剂的原料重量总和的1-5倍；可选地，所述溶剂选自异丙醇、乙醇、乙二醇和丙二醇中的一种或多种；优选地，所述溶剂由异丙醇和乙醇组成，用量为各原材料重量总和的1.5-3倍，异丙醇和乙醇的比例重量比为(2:8)-(8:2)。在本申请提供的钻井液中，所述淀粉选自预糊化淀粉、磺化淀粉、羧甲基淀粉或抗温淀粉中的一种或多种；可选地，所述淀粉粒径为60-120目。在本申请提供的钻井液中，所述纤维素选自羟丙基纤维素、羟甲基纤维素、聚阴离子纤维素和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。在本申请提供的钻井液中，所述含双键的水溶性化合物单体选自氨基丙烯酸、氨基丙烯酸盐、苯乙烯磺酸盐和烯丙基类季铵盐中的一种或多种。在本申请提供的钻井液中，所述氧化剂选自过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或多种；在本申请提供的钻井液中，所述还原剂选自硫酸亚铁、亚硫酸钠和亚硫酸胺中的一种或多种。在本申请提供的钻井液中，所述分散稳定剂选自聚乙二醇、阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂中的一种或多种；可选地，所述分散稳定剂选自聚乙二醇、烷基磺酸盐和季铵盐中的一种或多种。在本申请提供的钻井液中，所述多功能钻井处理剂的制备方法包括：(1)将溶剂、丙烯酰胺、淀粉、纤维素以及含双键的水溶性化合物单体加入反应容器，加入氧化剂以及分散稳定剂，搅拌至完全溶解；(2)调节反应容器中溶液pH值为8-10；(3)向反应容器中通入保护气体；(4)滴加还原剂水溶液，在40-60分钟内滴加完毕；(5)在30-50℃继续搅拌反应2-3小时；(6)将生成的沉淀在保护气体氛围下分离；所述分离可以为离心分离；(7)在60-80℃、0.01-0.05MPa的真空度下干燥步骤(6)得到的沉淀即为所述多功能钻井处理剂。可选地，所述制备方法由以上步骤组成。在本申请提供的钻井液中，所述保护气体选自氮气、氦气和氩气中的一种或多种；在本申请提供的钻井液中，步骤(4)中所述还原剂水溶液的质量浓度为2-10％。在本申请提供的钻井液中，步骤(6)中所述离心分离的转速为2000-10000转/分，离心分离的时间为10-30min。在本申请提供的钻井液中，所述pH调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种；可选地，所述钻井液pH值为9-11；在本申请提供的钻井液中，所述加重剂选自重晶石和石灰石中的一种或两种。本申请的环保高性能一袋化钻井液能够获得以下有益效果：本申请的环保高性能一袋化钻井液其中添加的多功能钻井处理剂是由天然高分子多糖聚合物淀粉、纤维素(St、Cel)与烯类单体进行接枝反应，通过在特殊的溶剂中进行分散聚合工艺，制得的高分子聚合物，其显著特点是结合天然高分子产品淀粉和纤维素及聚合物类产品的综合效果，具有优异的提切性能，能够提高钻井液的悬浮性和携砂性；具有优秀的降滤失性能，抗温抗盐效果好，在饱和盐水和海水钻井液体系中，能抗温120℃以上；具有较好的包被抑制性能，可以有效包被黏土和钻屑，防止固相污染，且易降解，无毒，无污染，属环保型产品。并且，该产品采用特殊的分散聚合工艺，产品聚合度高，纯度高，具有突出的流型调节功能，能快速溶于各种配浆水用于配制钻井液，包括淡水、海水或者高盐度盐水中。是一种综合性能优秀的产品。环保高性能一袋化钻井液配制简单，一两个剂即成体系，非常易于现场应用及调整；性能卓越，具有优异的流变性能和滤失控制，突出的页岩包被抑制性，能够保持井眼清洁及稳定；而且经济环保，生物毒性LC50在30000mg/L以上，能够在国内各级海域使用，而且本身可降解，综合成本低，具有很广泛的应用前景。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书和说明书附图中所描述的方案来专利技术实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井液，按重量份计包括：100份配浆水和0.8-3份的多功能钻井处理剂、0-0.6份的pH调节剂、0-100份的加重剂；/n优选地，所述钻井液按重量份计包括：100份配浆水、0.8-2份的多功能钻井处理剂、0.1-0.3份的pH调节剂、10-80份的加重剂；/n所述多功能钻井处理剂通过采用分散聚合工艺，由淀粉和纤维素在引发剂的作用下与丙烯酰胺接枝共聚制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种钻井液，按重量份计包括：100份配浆水和0.8-3份的多功能钻井处理剂、0-0.6份的pH调节剂、0-100份的加重剂；
优选地，所述钻井液按重量份计包括：100份配浆水、0.8-2份的多功能钻井处理剂、0.1-0.3份的pH调节剂、10-80份的加重剂；
所述多功能钻井处理剂通过采用分散聚合工艺，由淀粉和纤维素在引发剂的作用下与丙烯酰胺接枝共聚制得。


2.根据权利要求1所述的钻井液，其中，所述引发剂包括氧化剂和还原剂；所述多功能钻井处理剂包括原料和溶剂，所述多功能钻井处理剂的原料按质量分数计包括：淀粉30-80％、纤维素10-40％、丙烯酰胺5-45％、含双键的水溶性化合物单体0-15％任选地为0.5-15％、氧化剂0.5-5％、还原剂0.5-5％和分散稳定剂0.5-5％；
所述溶剂的用量为所述多功能钻井处理剂的原料重量总和的1-5倍；可选地，所述溶剂选自异丙醇、乙醇、乙二醇和丙二醇中的一种或多种；优选地，所述溶剂由异丙醇和乙醇组成，所述溶剂的用量为所述多功能钻井处理剂的原料重量总和的1.5-3倍，异丙醇和乙醇的重量比为(2:8)-(8:2)。


3.根据权利要求2所述的钻井液，其中，所述含双键的水溶性化合物单体选自氨基丙烯酸、氨基丙烯酸盐、苯乙烯磺酸盐和烯丙基类季铵盐中的一种或多种。


4.根据权利要求2所述的钻井液，其中，所述淀粉选自预糊化淀粉、磺化淀粉、羧甲基淀粉和抗温淀粉中的一种或多种；
可选地，所述淀粉的粒径为60-120目。


5.根据权利要求2所述的钻井液，其中，所述纤维素选自羟丙基纤维素、羟甲基纤维素、聚阴离子纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖全勇，陈增海，苗海龙，何瑞兵，邓楚娈，张鹏，何斌，郭磊，雷克，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12