專利名稱：一種強抑制、高潤滑水基鉆井液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油鉆井用鉆井液。
背景技術(shù)：
隨著勘探領(lǐng)域的擴(kuò)展、鉆井技術(shù)的進(jìn)步，常規(guī)水基鉆井液無法滿足定向井、復(fù)雜井、大分支井對鉆井液抑制性和潤滑性的要求。油基鉆井液由于具有優(yōu)異的抑制性、高溫穩(wěn)定性和優(yōu)良的潤滑性能等優(yōu)點，一直是復(fù)雜井和高難度井的理想選擇。然而其對環(huán)境的不利影響及高成本限制了其廣泛使用。為此，開發(fā)一種具有油基鉆井液優(yōu)良性能的水基鉆井液成為鉆井液工作者的共同目標(biāo)。近年來陸續(xù)開發(fā)出了一系列強抑制水基鉆井液體系，如 KCl/聚合物鉆井液、正電膠鉆井液、陽離子鉆井液、聚合醇鉆井液和硅酸鹽鉆井液等。這些體系均在現(xiàn)場取得了一定的應(yīng)用效果，其中陽離子鉆井液被認(rèn)為是抑制性最接近油基鉆井液的體系。然而，由于陽離子鉆井液體系主要由低分子量季銨鹽和高分子陽離子聚合物包被劑組成，與傳統(tǒng)的陰離子處理劑配伍性較差，同時存在較大的生物毒性，應(yīng)用受到限制。為保持陽離子鉆井液突出抑制性的同時而不影響鉆井液體系的配伍性，同時兼顧潤滑、提高鉆速和環(huán)保等更高技術(shù)要求，開發(fā)新型強抑制、高潤滑水基鉆井液成為必然。針對上述情況，開發(fā)了一種新型強抑制、高潤滑水基鉆井液，有效抑制泥頁巖水化膨脹，提高鉆速，是一種具有環(huán)保性的油基鉆井液替代體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有陽離子鉆井液特性的強抑制、高潤滑水基鉆井液。本發(fā)明的首要目的是提供一種新型胺類頁巖抑制劑，該抑制劑以前未在鉆井液中使用過。在此基礎(chǔ)上結(jié)合鉆井液性能需求，開發(fā)出無粘土相強抑制、高潤滑水基鉆井液。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明所提供的強抑制、高潤滑水基鉆井液包含下列重量百分比的物質(zhì)淡水或海水，100份；無機(jī)鹽，0.5 10份;胺類強抑制劑，0. 2 5份；包被抑制劑，0. 1 1份；增粘劑，0.1 1份；降濾失劑，0. 1 1. 5份；防泥包潤滑劑，0. 5 5份；暫堵劑，1 10份;加重劑，10 200份。優(yōu)選地，所述無機(jī)鹽為氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀、氯化鎂、溴化鈣、溴化鋅溶液中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選地，所述新型胺類強抑制劑是具有如下分子結(jié)構(gòu)的化合物與質(zhì)子酸反應(yīng)后的產(chǎn)物
權(quán)利要求
1.一種強抑制、高潤滑水基鉆井液，其特征在于，該鉆井液包含下列重量百分比的物質(zhì)淡水或海水，100份； 無機(jī)鹽，2 10份； 胺類強抑制劑，0.2 5份； 包被抑制劑，0. 1 1份； 增粘劑，0.1 1份； 降濾失劑，0. 1 1.5份； 防泥包潤滑劑，0.5 5份； 暫堵劑，1 10份； 加重劑，10 200份。
2.如權(quán)利1要求所述的鉆井液，其特征在于，無機(jī)鹽可以是氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀、氯化鎂、溴化鈣、溴化鋅溶液中的一種或幾種的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆井液，其特征在于，胺類強抑制劑是具有如下分子結(jié)構(gòu)的化
4.如權(quán)利要求2所述的鉆井液，其特征在于，胺類強抑制劑是權(quán)利2所述的化合物與質(zhì)子酸反應(yīng)后的胺鹽；其中質(zhì)子酸可以是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸、硝酸、硼酸、高氯酸、鹵化醋酸、順式丁二酸、富馬酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸中的一種或者幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的鉆井液，其特征在于，包被抑制劑可以是陽離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鉀、兩性離子聚合物中的一種或幾種的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的鉆井液，其特征在于，增粘劑可以是黃原膠、羥乙基纖維素、高分子量部分水解聚丙烯酰胺、高粘度羧甲基纖維素、高粘度羥乙基纖維素、丙烯酰胺-丙烯酸類共聚物中的一種或幾種的混合物。
7.如權(quán)利要求1所述的鉆井液，其特征在于，降濾失劑可以是腐植酸類、纖維素類、聚丙烯腈、聚丙烯酸鹽類、樹脂類和淀粉類中的一種或幾種的混合物。
8.如權(quán)利要求1所述的鉆井液，其特征在于，防泥包潤滑劑可以是水基潤滑劑、極壓潤滑劑、固體潤滑劑中的一種或幾種的混合物。
9.如權(quán)利要求1所示的鉆井液，其特征在于，暫堵劑為超細(xì)碳酸鈣或油溶性樹脂。
10.如權(quán)利要求1所示的鉆井液，其特征在于，加重劑可以是石灰石粉、重晶石、赤鐵礦、方鉛礦、氧化鐵、氧化錳、碳酸鎂、氯化鈣、氯化鎂、溴化鈣、甲酸鹽中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種強抑制、高潤滑水基鉆井液的制備方法，主要包含淡水或海水100份，無機(jī)鹽2～10份，具有如下分子結(jié)構(gòu)的環(huán)烷胺類化合物與質(zhì)子酸作用的產(chǎn)物作為胺類強抑制劑0.2～5份，包被抑制劑0.1～1份，增粘劑0.1～1份，降濾失劑0.1～1.5份，防泥包潤滑劑0.5～5份，暫堵劑1～10份，以及適量加重劑(根據(jù)需要配加)。本發(fā)明所提供的鉆井液抑制性能優(yōu)異，潤滑性能優(yōu)良，能有效保護(hù)油氣層，是一種能替代油基鉆井液的新型鉆井液體系。
文檔編號C09K8/22GK102433109SQ20111033005
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者張世鋒, 張現(xiàn)斌, 曹杰, 江琳, 王富偉, 邱正松, 鐘漢毅, 黃維安 申請人:中國石油大學(xué)(華東)