專利名稱：：一種葡萄糖酸鹽鉆井液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及石油鉆井工程領(lǐng)域所用的一種鉆井液，屬于一種對水敏性泥頁巖有極強(qiáng)抑制作用的鉆井液。
背景技術(shù)：
：鉆井液是在鉆井過程中具有攜帶清除鉆屑、冷卻潤滑鉆頭、平衡地層壓力、保護(hù)井壁穩(wěn)定及保護(hù)油層不受傷害等多種作用的工作流體，其性能直接影響到鉆井效率、井下安全和成本控制，是鉆井工程技術(shù)的重要組成部分。在石油勘探開發(fā)中，由于工區(qū)分布廣，鉆遇的地質(zhì)條件復(fù)雜，經(jīng)過大量復(fù)雜井的鉆井實(shí)踐表明泥頁巖井段井壁不穩(wěn)定問題一直是鉆井工藝技術(shù)未能徹底解決的技術(shù)難題。在眾多的難度井中，其難點(diǎn)就在于不能很好的解決泥頁巖井壁不穩(wěn)定問題，造成井下事故頻繁、鉆井液及鉆井工程綜合成本很高、損害油氣層、工程報廢等問題。井壁失穩(wěn)后，隨后產(chǎn)生井下復(fù)雜情況，輕則劃眼，下鉆不到井底，重則卡鉆，以至于報廢井眼。從鉆井液的角度看來，在所有造成井壁不穩(wěn)定的眾多因素中，鉆井液抑制性不強(qiáng)是其中最重要的因素。在鉆遇水敏性泥頁巖地層時，由于這類地層中含有蒙脫石、伊利石或者伊蒙混層的粘土礦物，會在鉆井液的濾失液水化作用下，發(fā)生膨脹、破碎、剝落散塌等物理和化學(xué)作用，引起井眼縮徑、井壁坍塌等復(fù)雜情況，造成卡鉆、憋漏地層等惡性事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響了鉆井速度、大幅度提高了鉆井成本、損害了油氣層。目前，國內(nèi)外抑制性鉆井液體系均是以加入無機(jī)鹽或者有機(jī)鹽為抑制核心的，使用該種鉆井液通過大量的現(xiàn)場應(yīng)用，表現(xiàn)了一定的抑制能力，在一定程度上能夠解決水敏性泥頁巖井段井壁不穩(wěn)定的問題。但是，也暴露出了一些問題，主要表現(xiàn)在1.鉆井液中在加入抑制性金屬離子的同時，無法避免的加入了cr、CH3COCT等大量的陰離子。這些陰離子對整個鉆井液體系性能沒有積極貢獻(xiàn)。而且某些陰離子一如cr，對于測井作業(yè)、環(huán)境保護(hù)有負(fù)面影響。2.鉆井液中加入無機(jī)鹽如KC1，在提供起抑制作用的K+的同時，也產(chǎn)生了對鉆井液體系起弱化作用的cr，鉆井液其它處理劑的用量必須增加才能保持鉆井液的穩(wěn)定性。3.鉆井液中加入有機(jī)鹽，為了提高鉆井液的抑制性，有機(jī)鹽的加量非常大，高達(dá)60%以上，在提供起抑制作用的陽離子的同時，也增加了陰離子的含量，這些大量有機(jī)陰離子增加了鉆井液的塑性粘度，影響了鉆井液的性能，造成鉆井液在使用過程中流變性不易控制。4.鉆井液中加入有機(jī)鹽，因加量大，增加了鉆井液成本。為了解決抑制性鉆井液在鉆井過程出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提出了葡萄糖酸鹽鉆井液，目的在于提供一種抑制性特強(qiáng)、不含副作用的陰離子、施工中性能易于控制的水基鉆井液體系。本發(fā)明所包含的葡萄糖酸鹽作為鉆井液抑制劑，與目前所使用的無機(jī)鹽和有機(jī)鹽鉆井液抑制劑相比，其優(yōu)點(diǎn)在于葡萄糖酸鹽不僅同無機(jī)鹽和有機(jī)鹽鉆井液抑制劑一樣，能夠電離出對粘土有抑制作用的陽離子如K+、C^+等，還具有無機(jī)鹽和有機(jī)鹽鉆井液抑制劑所沒有的性能，那就是葡萄糖酸鹽電離生成的陰離子葡萄糖酸根可通過分子中的羥基與粘土吸附而包裹在粘土表面，從而起到抑制泥頁巖水化膨脹和水化分散作用。同時，葡萄糖酸鹽鉆井液還是一種成本低、不污染環(huán)境的抑制型鉆井液。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為主要含有0.1%~150%葡萄糖酸鹽；還可含有010%坂土、0.5%~5%降濾失劑、0%5%封堵劑、0.2%~0.8%pH調(diào)節(jié)劑和適量加重齊lj(根據(jù)需要配加)。式中，百分比是按添加劑重量、鉆井液體積百分比計算。葡萄糖酸鹽中的鹽類包括鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽、銫鹽、鎂鹽、銨鹽、鋅鹽-o降濾失劑包括SJ(纖維類降濾失劑)、CMS(羧甲基淀粉)、水解聚丙烯晴(鈉鹽、鉀鹽或銨鹽)、SMP(磺化酚醛樹脂)和SPNH(腐植酸多元共聚物)。封堵劑包括磺化瀝青、天然瀝青粉、乳化瀝青、改性瀝青。PH調(diào)節(jié)劑氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰。加重劑鐵礦粉或重晶石本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)鉆井液抑制泥頁巖水化膨脹的能力特強(qiáng)，粘土或水敏性泥巖在這種體系中基本不水化；清水滾動回收率小于5%的巖芯在本發(fā)明中加溫滾動，其回收率可提高到90°/。以上。(2)該體系中所含的葡萄糖酸鹽提供對粘土有抑制作用的K+、Ca2+，提供的葡萄糖酸根陰離子含有羥基，通過羥基與粘土表面的吸附作用，葡萄糖酸根陰離子團(tuán)在粘土表面形成保護(hù)膜，防止粘土的水化膨脹和水化分散。因此該抑制劑中不含對鉆井液起副作用的陰離子。(3)提供的陰離子具有降低鉆井液濾失量、增加潤滑性的功能。具體實(shí)施例下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不限制本發(fā)明。實(shí)例1由以下組分配制葡萄糖酸鹽鉆井液(重量體積百分比)4。/。坂土+10。/。葡萄糖酸鹽+P/。SJ+3。/?；腔癁r青+0.5。/。NaOH+35。/。鐵礦粉實(shí)例2由以下組分配制葡萄糖酸鹽鉆井液(重量體積百分比)4。/o坂土+20。/o葡萄糖酸鹽+1.5o/oSJ+3。/o磺化瀝青+0.6o/oNaOH+32o/o鐵礦粉實(shí)例34。/。土+30。/。葡萄糖酸鹽+2。/。SJ+3。/?；腔癁r青+0.8。/。NaOH+30。/。鐵礦粉葡萄糖酸鹽鉆井液性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>D:鉆井液密度，g/cm:FL:API濾失量，mLAV:鉆井液表觀粘度，mPa.sPV:鉆井液塑性粘度，mPa.sYP:鉆井液動切力，PaGels:鉆井液初切力/鉆井液終切力，Pa實(shí)例4體系配方KC1體系4。/o坂土漿+0.3o/。FA367+0.5。/。JT888+3。/。SMP-2+2。/。SPNH+15。/。KCl+3%磺化瀝青+2%(^0乂-1+1%WC-1有機(jī)鹽體系4。/o坂土漿+l。/。Viscol+1.5。/。SJ+0.5。/。XC+20。/。Weigh2+40。/。Weigh3+3%NFA25MEG體系40/o坂土漿+0.3。/。FA367+0.5。/cJT888+3Q/。SMP-2+2。/。SPNH+30。/。MEG+3%磺化瀝青+2%(^^-1+1°/。\\^:-1本發(fā)明40/o土+30。/。葡萄糖酸鹽+2。/。SJ+3。/?；腔癁r青+0.8。/()NaOH+2。/()QCX-l+1%WC-1采用巖屑滾動回收率來評價鉆井液的抑制性，巖屑滾動回收率實(shí)驗(yàn)通過向鉆井液中加入6~10目頁巖巖屑50g，在12(TC的老化罐(約350ml)中熱滾16h小時，然后用40目篩網(wǎng)回收巖屑，經(jīng)洗滌、干燥、稱重?；厥盏膸r屑重量與初始巖屑重量之比即為巖屑回收率?；厥章试礁?，表示鉆井液的抑制性越強(qiáng)，巖屑的分散程度越低。頁巖滾動回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注表中實(shí)驗(yàn)中所用巖屑清水滾動回收率為5%。權(quán)利要求1、一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于主要含有0.1%~150%葡萄糖酸鹽，按鉆井液重量體積百分比計量。2、如權(quán)利要求1所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于葡萄糖酸鹽為鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽、銫鹽、鎂鹽、銨鹽或鋅鹽。3、如權(quán)利要求1所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于鉆井液中還可加入坂土、降濾失劑、封堵劑、PH調(diào)節(jié)劑以及加重劑。4、如權(quán)利要求1所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于坂土為010%、降濾失劑0.5°/。5%、封堵劑0%5%、PH調(diào)節(jié)劑0.2%~0.8%以及適量加重劑(根據(jù)需要配加)，均按鉆井液重量體積百分比計量。5、如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4任一一項(xiàng)所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于所述的降濾失劑為SJ(纖維類降濾失劑)、CMS(羧甲基淀粉)、水解聚丙烯晴(鈉鹽、鉀鹽或銨鹽)、SMP(磺化酚醛樹脂)或SPNH(腐植酸多元共聚物)。6、如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4任一一項(xiàng)所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于所述封堵劑為磺化瀝青、天然瀝青粉、乳化瀝青或改性瀝青。7、如權(quán)利要求5所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于封堵劑為磺化瀝青、天然瀝青粉、乳化瀝青或改性瀝青。8、如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4任一一項(xiàng)所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于所述PH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或石灰。9、如權(quán)利要求8所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于所述PH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或石灰。10、如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4任一一項(xiàng)所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于加重劑為鐵礦粉或重晶石。11、如權(quán)利要求10所述一種葡萄糖酸鹽鉆井液，其特征在于加重劑為鐵礦粉或重晶石。全文摘要本發(fā)明涉及石油鉆井過程中所使用的一種葡萄糖酸鹽鉆井液，主要含有0.1％～150％葡萄糖酸鹽，還含有0～10％坂土、0.5％～5％降濾失劑、0％～5％封堵劑、0.2％～0.8％pH調(diào)節(jié)劑以及適量加重劑(根據(jù)需要配加)，各組分按鉆井液重量體積百分比計量；葡萄糖酸鹽與目前所使用的無機(jī)鹽和有機(jī)鹽鉆井液抑制劑相比，不僅同無機(jī)鹽和有機(jī)鹽鉆井液抑制劑一樣能夠電離出對粘土有抑制作用的陽離子如K⁺、Ca²⁺等，還具有無機(jī)鹽和有機(jī)鹽鉆井液抑制劑所沒有的性能，那就是電離生成的陰離子葡萄糖酸根可通過分子中的羥基與粘土吸附而包裹在粘土表面，從而起到抑制泥頁巖水化膨脹和水化分散作用，具有成本低、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號C09K8/08GK101311241SQ20071010931公開日2008年11月26日申請日期2007年5月24日優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日發(fā)明者劉志良,周天輝,李稱心,楊玉良,馬世昌,黃治中申請人:新疆石油管理局鉆井工藝研究院