一種凍土層或嚴寒地區(qū)鉆探用耐超低溫鈣基低固相鉆井液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于超低溫環(huán)境的耐低溫低固相鉆井液，由水100份、氯化鈣10~30份、多功能復合劑1~10份、降粘劑0.5~2.0份、降濾失劑0.1~1.0份、潤滑劑1~5份、消泡劑1~3份組成。本發(fā)明提供的鉆井液在超低溫環(huán)境中流變性好，并且具有較好的護壁能力和攜帶能力，可為我國凍土層和冬季嚴寒地區(qū)鉆探施工提供技術支撐。
【專利說明】一種凍土層或嚴寒地區(qū)鉆探用耐超低溫鈣基低固相鉆井液
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及凍土層地區(qū)或冬季嚴寒地區(qū)鉆探用鉆井液及其配制方法。
【背景技術】
[0002]在新疆、青海、西藏、黑龍江等地鉆探施工時，常會遇到凍土層和冬季嚴寒超低溫環(huán)境。在這類低溫環(huán)境中鉆探施工時，由于鉆孔內(nèi)溫度和環(huán)境溫度達到甚至超過_30°C (超低溫)，經(jīng)常發(fā)生鉆井液結(jié)冰，導致鉆井液無法循環(huán)，鉆具被凍在孔內(nèi)而無法繼續(xù)施工。越冬后凍土層融化時，鉆井液也可能發(fā)生由于失去膠結(jié)物喪失護壁能力而導致的地層失穩(wěn)。所以急需研究一種適合于超低溫條件下使用的鉆井液。目前，大部分低溫鉆井液使用以烴類物質(zhì)為基礎加有各種添加劑的液體(TC21型航空燃料、柴油機燃料等)、乙醇水溶液、乙二醇水溶液等無固相鉆井液，這類鉆井液不僅對環(huán)境有一定污染，并且成本較高。另外，無固相鉆井液對地層適應性相對較差，在使用上具有一定的局限性。所以，本發(fā)明提出了一種適用于超低溫環(huán)境的低固相鉆井液，該鉆井液在低溫環(huán)境下具有良好的流變性、懸浮攜帶能力，還具有很好的護壁作用，對復雜地層具有較好的適應性，為我國超低溫凍土層和冬季嚴寒地區(qū)勘探施工提供技術支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種適用于凍土層和冬季嚴寒地區(qū)鉆探用耐超低溫鈣基低固相鉆井液，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分組成:
水100份；
氯化鈣10~30份；
多功能復合劑廣10份；
降粘劑0.5^2.0份；
降濾失劑0.1~1.0份；
潤滑劑1~5份；
消泡劑廣3份。
[0004]優(yōu)選地,上述的鉆井液由如下重量份數(shù)的組分組成:
水100份；
氯化鈣25~30份；
多功能復合劑3飛份；
降粘劑0.5^2.0份；
降濾失劑0.1`1.0份；
潤滑劑3~5份；
消泡劑2飛份。
[0005]優(yōu)選地，所述降粘劑為磺化單寧和兩性離子聚合物降粘劑XY27中的一種或其混合物，降濾失劑為磺化酚醛樹脂和水解聚丙烯腈鉀鹽中的一種或其混合物。[0006]本發(fā)明提供的耐超低溫鈣基低固相鉆井液制備方法是按重量份取氯化鈣、多功能復合劑、降粘劑、降濾失劑、潤滑劑和消泡劑依次加入水中，充分攪拌均勻即可。
[0007]本發(fā)明有益效果是:提供一種適用于凍土層和冬季嚴寒地區(qū)鉆探用耐超低溫鈣基低固相鉆井液，該鉆井液在超低溫條件下，具有良好的流變性、護壁性，懸浮能力強，有利于攜帶巖屑，對復雜地層具有較強的適應性。
【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解并能予以實施，但所舉實施例不作為對本專利的限定。
[0009]本發(fā)明提供的耐超低溫鈣基低固相鉆井液制備方法是:按重量份取氯化鈣10-30份、多功能復合劑廣10份、降粘劑0.5^2.0份、降濾失劑0.1-1.0份、潤滑劑I飛份和消泡劑f 3份加入到100份水中，充分攪拌均勻即可。
[0010]其中，氯化鈣，用于降低鉆井液凝固點?？蛇x用任何市售常用的氯化鈣，如:金匯太亞(北京)化學試劑有限公司生產(chǎn)的氯化鈣、天津市鑫大宇化工有限公司生產(chǎn)的氯化鈣。
[0011]多功能復合劑，用于配制低固相鉆井液。多功能復合劑是一種將酰胺基(一CONH2)和羧鈉基(一COONa)基團引入鈉膨潤土中制備得到的復合型鉆井液材料。可選用任何市售常用的多功能復合劑，例如:北京市誠通鉆井材料廠生產(chǎn)的多功能復合劑。
[0012]降粘劑，用于降低鉆井液粘度?？蛇x用任何市售常用的磺化單寧和兩性離子聚合物降粘劑XY27中的一種或其混合物。具體地，如:河南省銘泰化工有限公司生產(chǎn)的磺化單寧、鄭州市意隆化工有限公司生產(chǎn)的磺化單寧、任丘市佳孚化工有限公司生產(chǎn)的兩性離子聚合物降粘劑XY27、濮陽市洪旗化工有限公司生產(chǎn)的兩性離子聚合物降粘劑TiTJ。
[0013]降濾失劑，用于降低鉆井液濾失量?？蛇x用任何市售常用的磺化酚醛樹脂和水解聚丙烯腈鉀鹽中的一種或其混合物，如:任丘市佳孚化工有限公司生產(chǎn)的磺化酚醛樹脂、陽谷縣龍泉化工廠生產(chǎn)的磺化酚醛樹脂、石家莊華信泥漿助劑有限公司生產(chǎn)的水解聚丙烯腈鉀鹽、河南省銘泰化工有限公司生產(chǎn)的水解聚丙烯腈鉀鹽。
[0014]潤滑劑，用于提高鉆井液的潤滑性能?？蛇x用任何市售常用的潤滑劑，如:山東云清新技術開發(fā)有限公司生產(chǎn)的鉆井液潤滑極壓劑和北京市誠通鉆井材料廠生產(chǎn)的無熒光潤滑劑。
[0015]消泡劑，用于消除鉆井液配制過程中產(chǎn)生的泡沫。可選用任何市售常用的消泡劑，如:天津市盛天強化工有限公司生產(chǎn)的消泡劑、河南德大化工有限公司生產(chǎn)的消泡劑等。
[0016]該鉆井液的各組分見表1。表1中，氯化鈣(天津市鑫大宇化工有限公司)；多功能復合劑(北京市誠通鉆井材料廠);磺化單寧(鄭州市意隆化工有限公司);兩性離子聚合物降粘劑XY27 (任丘市佳孚化工有限公司)；磺化酚醛樹脂(陽谷縣龍泉化工廠)、水解聚丙烯腈鉀鹽(石家莊華信泥漿助劑有限公司);無熒光潤滑劑(北京市誠通鉆井材料廠)和消泡劑(天津市盛天強化工有限公司)。
[0017]表1鉆井液的各組分加量
【權利要求】
1.一種適用于超低溫環(huán)境的耐低溫的鉆井液，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分組成: 水100份； 氯化鈣10~30份； 多功能復合劑1~10份； 降粘劑0.5^2.0份； 降濾失劑0.1~1.0份；潤滑劑1~5份； 消泡劑1~3份。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉆井液，其特征在于，所述降粘劑為磺化單寧和兩性離子聚合物降粘劑XY27中的一種或其混合物。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉆井液，其特征在于，所述降濾失劑為磺化酚醛樹脂和水解聚丙烯腈鉀鹽中的一種或其混合物。
4.根據(jù)權利要求1所述的鉆井液，其特征在于，配制步驟為:將氯化鈣、多功能復合劑、降粘劑、降濾失劑、潤滑劑和消泡劑依次加入水中，充分攪拌均勻。
5.權利要求1-4中任一項所述的鉆井液的用途，其特征在于，將此鉆井液用于超低溫凍土層和冬季嚴寒地區(qū)鉆探施工。
【文檔編號】C09K8/12GK103834371SQ201410079465
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】陶士先, 付帆, 紀衛(wèi)軍, 彭步濤, 陳金照, 潘小志, 羅冠平, 熊正強 申請人:北京探礦工程研究所, 福建省121地質(zhì)大隊