一种钻井液及基于井筒温度的钻井液性能维护方法与流程

1.本发明涉及高温地热井钻探领域，具体是一种钻井液及基于井筒温度的钻井液性能维护方法。


背景技术：

2.低碳经济和石油资源日益紧张压力下，高温地热资源的开发和利用在世界范围内得到了广泛的重视。高温地热井钻探过程中由于热储层埋藏深、岩性复杂、环境温度高等特点，对钻井液的性能要求与常规油气钻井不同；同时高温地热开发的低成本要求也对钻井液的性能维护成本提出较高的要求。
3.目前，广泛使用的高温地热钻井液性能维护方法多来源于油气行业，其维护方法复杂、处理剂用量大、维护成本高。基于井筒温度特征的高温地热钻井液性能维护方法是根据不同工况、不同时间点井筒温度分布特征，优化钻井液处理剂加量及处理方法，保证钻井液性能稳定，有效降低钻井液施工成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种钻井液及基于井筒温度的钻井液性能维护方法，优化钻井液处理剂加量及处理方法，有效降低高温地热井钻井液成本。
5.其技术方案如下：
6.一种钻井液，其组分按体积百分比配比如下：
7.0.25kg/m3的膨润土、0～15kg/m3的增粘剂、0～15kg/m3的降滤失剂、0～5kg/m3的热稳定剂、0～3kg/m3的抑制剂、0～5kg/m3的碳酸氢钠。
8.进一步的，上述钻井液是应用于高温地热区块。
9.一种基于井筒温度的钻井液性能维护方法，根据钻井过程中井筒温度的变化情况实时优化处理剂加量。
10.进一步的，所述处理剂的加量是以钻井液的体积为准，根据研究形成的高温地热钻井液体系性能要求进行调节。
11.进一步的，所述处理剂包括增粘剂、降滤失剂、热稳定剂、抑制剂、碳酸氢钠。
12.更进一步的，当井筒温度为240℃时，增粘剂的加量为15kg/m3、降滤失剂的加量为10kg/m3、热稳定剂的加量为3kg/m3、抑制剂的加量为3kg/m3、碳酸氢钠的加量为5kg/m3。
13.当井筒温度为200℃时，增粘剂的加量为1.5kg/m3、降滤失剂的加量为1.0kg/m3、热稳定剂的加量为0.5kg/m3、抑制剂的加量为0.3kg/m3、碳酸氢钠的加量为1.0kg/m3。
14.当井筒温度为180℃时，增粘剂的加量为1.0kg/m3、降滤失剂的加量为0.5kg/m3、热稳定剂的加量为0.3kg/m3、抑制剂的加量为0.2kg/m3、碳酸氢钠的加量为0.5kg/m3。
15.当井筒温度为150℃时，增粘剂的加量为0.5kg/m3、降滤失剂的加量为0.25kg/m3、热稳定剂的加量为0.3kg/m3、抑制剂的加量为0.2kg/m3、碳酸氢钠的加量为0.25kg/m3。
16.本发明的有益效果是：
17.能够基于不同工况、不同时间点井筒温度分布特征，优化钻井液处理剂加量及处理工艺，保证钻井液性能稳定，有效降低钻井液施工成本。
附图说明
18.图1是实施例一温度曲线图。
具体实施方式
19.下面结合较佳应用实例进一步说明本发明的技术方案。
20.实施例一：
21.一种钻井液，其组分按体积百分比配比如下：
22.0.25kg/m3的膨润土、0～15kg/m3的增粘剂、0～15kg/m3的降滤失剂、0～5kg/m3的热稳定剂、0～3kg/m3的抑制剂、0～5kg/m3的碳酸氢钠。
23.实施例二：一种钻井液，其组分按体积百分比配比如下：
24.0.25kg/m3的膨润土、10～15kg/m3的增粘剂、10～15kg/m3的降滤失剂、3～5kg/m3的热稳定剂、1～3kg/m3的抑制剂、3～5kg/m3的碳酸氢钠。
25.该钻井液是应用于高温地热区块。
26.实施例三：
27.一种基于井筒温度的钻井液性能维护方法，根据钻井过程中井筒温度的变化情况实时优化处理剂加量。所述处理剂的加量是以钻井液的体积为准，根据研究形成的高温地热钻井液体系性能要求进行调节。所述处理剂包括增粘剂、降滤失剂、热稳定剂、抑制剂、碳酸氢钠。
28.实施例四：
29.一种基于井筒温度的钻井液性能维护方法，使用实施例一所述的钻井液。
30.当井筒温度为240℃时，增粘剂的加量为15kg/m3、降滤失剂的加量为10kg/m3、热稳定剂的加量为3kg/m3、抑制剂的加量为3kg/m3、碳酸氢钠的加量为5kg/m3。
31.实施例五：
32.一种基于井筒温度的钻井液性能维护方法，使用实施例一所述的钻井液。
33.当井筒温度为200℃时，增粘剂的加量为1.5kg/m3、降滤失剂的加量为1.0kg/m3、热稳定剂的加量为0.5kg/m3、抑制剂的加量为0.3kg/m3、碳酸氢钠的加量为1.0kg/m3。
34.实施例六：
35.一种基于井筒温度的钻井液性能维护方法，使用实施例一所述的钻井液。
36.当井筒温度为180℃时，增粘剂的加量为1.0kg/m3、降滤失剂的加量为0.5kg/m3、热稳定剂的加量为0.3kg/m3、抑制剂的加量为0.2kg/m3、碳酸氢钠的加量为0.5kg/m3。
37.实施例七：
38.一种基于井筒温度的钻井液性能维护方法，使用实施例一所述的钻井液。
39.当井筒温度为150℃时，增粘剂的加量为0.5kg/m3、降滤失剂的加量为0.25kg/m3、热稳定剂的加量为0.3kg/m3、抑制剂的加量为0.2kg/m3、碳酸氢钠的加量为0.25kg/m3
40.实施例八：
41.以在土耳其某高温地热区块开发中现场应用为例，构成本发明的钻井液配方是：
42.0.25kg/m3的膨润土 10～15kg/m3的增粘剂 10～15kg/m3的降滤失剂 3～5kg/m3的热稳定剂 1～3kg/m3的抑制剂 3～5kg/m3的碳酸氢钠。
43.上述钻井液配方性能可满足高温地热区块240℃地层钻井要求，使用过程中通过对不同开次、不同井段、不同循环时间下的井筒温度分布特征进行了分析，在此基础上进行钻井液处理剂加量的优化，维护钻井液性能稳定。
44.钻井液性能维护过程中，循环一周后钻井井筒的最高温度降至180℃以下，据此按照井筒温度为180℃时，处理剂加量优化为：增粘剂的加量为1.0kg/m3、降滤失剂的加量为0.5kg/m3、热稳定剂的加量为0.3kg/m3、抑制剂的加量为0.2kg/m3、碳酸氢钠的加量为0.5kg/m3；
45.充分循环后，井筒最高温度降至150℃左右，据此按照井筒温度为150℃时，处理剂加量优化为：增粘剂的加量为0.5kg/m3、降滤失剂的加量为0.25kg/m3、热稳定剂的加量为0.3kg/m3、抑制剂的加量为0.2kg/m3、碳酸氢钠的加量为0.25kg/m3。
46.该方法在5口高温地热井中推广应用，较邻近类似区块钻井液成本可降低20％以上，具有较好的经济效益。
47.1、钻井液配方的热稳定性能如下：
[0048][0049][0050]
2、钻井液配方的抗盐性能如下：
[0051][0052]
3、钻井液配方的抗钙性能如下：
[0053][0054]
表1不同温度下处理剂加量室内实验分析表
[0055]