一种具有水合物抑制性能的钻井液的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钻井液，具体涉及一种具良好有水合物抑制性能的钻井液。
【背景技术】
[0002]随着全球经济发展对能源需求的增长及陆地常规油气资源的日益减少，海洋油气勘探开发已经成为国际油气勘探开发的热点。然而在海洋油气勘探开发中，复杂的海洋地质环境和恶劣的操作条件使海洋油气勘探开发面临诸多风险，其中海洋油气勘探开发中水合物的形成便是所面临的风险之一。
[0003]在海洋油气勘探开发中，钻井管线中通常含有游离水，通过管线运移的天然气大多数情况都处于水饱和状态，温度、压力的突变是影响管线中水合物形成的主要因素。在海洋油气勘探开发中，一般会在以下三种情况下形成水合物:①海洋油气田在正常生产时，井口及节流阀经节流降压后，由于焦耳-汤姆逊效应，可能会在管线中生成水合物;②关井时，井内压力上升为关井压力，管线中流体受到周围海水的冷却降低至环境温度，较高的压力和较低的温度将导致井口形成水合物;③关井再进行重新生产时，低温高压的流体经过节流阀之后，将会产生较大的压差，由于焦耳-汤姆逊效应，管线中的流体温度将会明显降低，可能会在管线中形成水合物。
[0004]当海洋油气生产管线中形成水合物后，将造成堵塞，严重影响正常的钻井作业。水合物的形成对正常油气生产产生的影响具体表现有:①水合物的形成将会导致节流管线、压井管线堵塞，使循环作业无法进行;②水合物堵塞防喷器或防喷器以下的空间将导致无法检测防喷器下的压力;③水合物的形成将会使钻具无法移动;④水合物的形成将会使防喷器无法完全打开或关闭;⑤所生成的水合物在管线中循环时，由于温度和压力发生变化，极易分解产生大量的气体使管线内压力升高影响井控工作，甚至导致井喷;⑥管线内水合物的分解容易引起气侵，气体进入井筒后形成超高压会导致井漏、井喷及套管损坏等事故；⑦水合物的分解也会使得沉积物倒塌，造成井壁失稳。
[0005]为防止海洋油气勘探开发过程中水合物的形成，目前所采用的主要防治措施有采用良好的井控措施、采用油基钻井液或采用具有水合物抑制性的钻井液。采用良好的井控措施主要是控制海洋油气勘探开采过程中温度和压力，采用电子深潜栗(ESP)对管线中的液气进行分离。但在海洋油气勘探开发中，钻井管线复杂，循环过程中钻井液使用量巨大，通过单一控制管线中钻井液的温度和压力来防止水合物的形成不现实。若采用ESP对管线中的气液分离，对于密度较高的钻井液ESP分离效果不是特别理想，因此，通过单一的井控措施来防止海洋油气勘探开发过程中水合物的形成较为困难。油基钻井液中自由水含量较少，其形成水合物的几率较小，但油基钻井液配制成本较高，老式的油基钻井液对井场附近的生态环境造成严重影响，并且回收十分困难，目前全油基钻井液已极少使用。采用具有水合物抑制性的钻井液是目前海洋油气勘探开发中研究的热点，部分具有水合物抑制性的钻井液已经应用于实际生产。目前在实际生产中最常用的方法是向钻井液中加入水合物抑制剂，抑制水合物的形成与聚集。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于制备一种具有水合物抑制性能的钻井液，该钻井液能满足海洋油气勘探开发所需的各项技术要求，并且环境污染小、原料成本低等特点。
[0007]本发明是通过以下技术方案来实现上述技术目的:
[0008]一种具有水合物抑制性能的钻井液，在基浆中添加处理剂而成;每IL基浆中处理剂的加入量为:1?2g聚丙烯酰胺钾盐KPAM、40?60g磺甲基酚醛树脂SMP-2、10?40g磺化沥青SAS-1、1g极压润滑剂KRH、15?30g超细碳酸钙QS-2、10?20g低粘度聚阴离子纤维素LV-PAC、85?170g水合物抑制剂和1g异辛醇。
[0009]优选地，所述水合物抑制剂由50?10g氯化钠、25?50g 1-乙基_3_甲基咪唑四氟硼酸盐和1g?20g聚乙稀基己内酰胺PVCap组成。
[0010]优选地，所述基浆采用如下方法制备:在海水中加入纯碱和烧碱，反应I?2小时后，再加入膨润土，在室温条件下经12小时水化后形成基浆;每IL海水中的加入量为:0.4?0.Sg纯碱，0.4?0.Sg烧碱，膨润土 20?40g。所述海水的主要成分为氯化钠、氯化钾、硫酸镁等盐类，含盐量为34.4%0。
[0011]优选地，所述钻井液还含有密度调节剂，调节钻井液的密度至1.05?1.3g/cm3。
[0012]进一步的，所述密度调节剂为API级重晶石粉。根据实际钻井工况加入API级重晶石粉调节所配制的钻井液密度，密度优选范围为1.1?1.2g/cm3o
[0013]基浆形成后，在基浆中添加抑制页岩分散剂、降滤失剂、防塌剂、润滑剂、增粘剂、水合物生成抑制剂和加重剂即得钻井液。在以上钻井液配方中，聚丙烯酰胺钾盐KPAM是一种很强的抑制页岩分散剂，具有控制地层造浆的作用并兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能。在钻井液中包被、提粘，具有较好的防塌作用。它能够改善钻井液的流变性能并能有效的包被钻肩，能够起到稳定井壁的作用，并且具有良好的降失水作用。磺甲基酚醛树脂SMP-2是一种耐温降失水剂，对粘土颗粒无絮凝作用，具有很强的亲水性和抗盐析能力，受温度影响小，对降低钻井液的高温高压水效果显著，还能改善滤饼的润滑性，对井眼也有稳定作用。较低使用浓度的极压润滑剂KRH对钻具起有效保护作用，延长钻头寿命，提高钻速，有效减轻对钻杆和钻头的磨损，大幅度提高钻井效率。油层保护剂QS-2作为一种常用的保护剂，其使用成本低，具有良好的作用效果。低粘度聚阴离子纤维素LV-PAC具有很好的耐热稳定性和耐盐性，该处理剂加入到钻井液后将会使钻井液具有良好的降失水性、抑制性和耐温性。
[0014]本发明的水合物抑制剂是氯化钠、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和聚乙烯基己内酰胺，氯化钠是一种常用的水合物生成抑制剂，其作用效果好，使用成本低，对环境无污染，在实际油气生产中广泛用作为水合物生成抑制剂;1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐作为一种新型的离子液体，其使用量小，对水合物的生成具有非常明显的抑制作用，无机盐氯化钠作为该离子液体的协助剂，该离子液体与氯化钠共同使用时，对水合物的生成抑制作用十分明显;聚乙烯基己内酰胺作为水合物动力学抑制剂，能够有效抑制水合物的成核聚集。
[0015]异辛醇作为较为常用的消泡剂，能有有效消除钻井液流动过程中所产生的大量泡沫，并且具有杀菌除霉作用，维护钻井液中各种处理剂的正常使用性能。密度调节剂重晶石粉不仅能够调节钻井液的密度，同时也能作为封堵剂维持井壁稳定。
[0016]本发明的有益效果是:本发明所使用的部分处理剂对海洋油气钻井具有多种功能，具有经济成本低、易分解、环境破坏小等特点，并且具有页岩水化抑制与防塌作用强、流变性好、水合物抑制效果明显，满足海洋油气钻井工况所需的各项要求，适用于海洋油气钻井作业。
【具体实施方式】
[0017]为了更清楚的说明本发明的技术方