專利名稱：一種雙保鉆井液及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及工業(yè)地質(zhì)鉆井作業(yè)時(shí)所使用的鉆井液，屬于工業(yè)鉆井液技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著油田勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入以及受地面條件的影響，油田定向井、大斜度井的比例越來(lái)越高，井壁穩(wěn)定和油氣層保護(hù)問(wèn)題越來(lái)越突出；其次，由于環(huán)保要求的嚴(yán)格，減少對(duì)環(huán)境的污染成為鉆井液迫切需要解決的問(wèn)題，現(xiàn)有的鉆井液與完井液體系為了防止井下復(fù)雜事故的發(fā)生，不得不加入不利于環(huán)保的瀝青類、重金屬鹽類和油類潤(rùn)滑劑等產(chǎn)品，而保護(hù)油氣層的添加劑也具有一定的化學(xué)毒性、生物毒性。所以迫切需要針對(duì)地層特點(diǎn)和地面生態(tài)環(huán)境具體情況進(jìn)行鉆井液防塌性能、油層保護(hù)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)同研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于發(fā)明一種能針對(duì)地層特點(diǎn)和地面生態(tài)環(huán)境具體情況進(jìn)行鉆井液防塌鉆井、還能對(duì)油層保護(hù)與環(huán)境保護(hù)的雙保鉆井液。
本發(fā)明包括鈉土漿和分別占鉆井液總重量0.15～0.5％的復(fù)合金屬離子聚合物、0.2～0.5％強(qiáng)力包被劑Coater、0.2～0.6％水解聚丙烯晴銨鹽、0.1～0.3％硅氟稀釋劑、1～4％磺化類抗高溫降失水稀釋劑、1～4％聚合醇類油層保護(hù)防塌劑、1～5％聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑。
為了確保鉆井液的油保和環(huán)保效果，選用的處理劑都對(duì)油層和環(huán)境無(wú)潛在的、長(zhǎng)期的污染。
本發(fā)明第二個(gè)目的在于發(fā)明雙保鉆井液的使用方法，
用鈉土配漿充分水化后進(jìn)行鉆進(jìn)；1)鉆至泥巖地層時(shí)，加入復(fù)合金屬離子聚合物(PMHA-II)和強(qiáng)力包被劑Coater，保持復(fù)合金屬離子聚合物和強(qiáng)力包被劑Coater分別占鉆井液總重量0.15～0.5％、0.2～0.5％；鉆至砂巖層時(shí)，加入超細(xì)碳酸鈣(QS)，保持超細(xì)碳酸鈣占鉆井液總重量的2～4％；2)定向后，加入聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑(FXJS-2)，保持聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑占鉆井液總重量的1～5％；鉆至易垮塌地層前50米，加入聚合醇類油層保護(hù)防塌劑(SD-301)，保持聚合醇類油層保護(hù)防塌劑占鉆井液總重量的1～4％；3)鉆井液粘度大于60s時(shí)，加入硅氟稀釋劑；4)距目的層前50米加入超細(xì)碳酸鈣(QS)和聚合醇類油層保護(hù)防塌劑(SD-301)。
本發(fā)明在系統(tǒng)分析研究現(xiàn)有鉆井液與完井液添加劑及體系的化學(xué)毒性、生物毒性及生物降解性基礎(chǔ)上，結(jié)合油田環(huán)保工作需要及地層和儲(chǔ)層特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)處理劑的配伍性充分研究，確定了處理劑的加量和加入時(shí)機(jī)。本發(fā)明選用油層保護(hù)防塌劑作為油層保護(hù)的變形粒子，解決了以往瀝青類暫堵粒子的環(huán)境污染問(wèn)題，滿足了油氣層保護(hù)工作的需要，同時(shí)該體系各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)達(dá)到《農(nóng)用污染中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》及有關(guān)排放要求，能直接排放并且對(duì)周圍的環(huán)境無(wú)潛在的、長(zhǎng)期的污染，并且解決了大斜度定向井的井壁穩(wěn)定問(wèn)題。該鉆井液能適應(yīng)于油田定向井、大斜度井的鉆井需要，保護(hù)油層的同時(shí)，也保護(hù)了環(huán)境。
本發(fā)明還在加入復(fù)合金屬離子聚合物(PMHA-II)和強(qiáng)力包被劑Coater時(shí)，加入占鉆井液總重量0.1～0.3％的小陽(yáng)離子(CSW-II)或K2CO3，以增強(qiáng)鉆井液的抑制性能，控制軟泥巖地層的造漿。
另，為了提高鉆井液的封堵能力，防塌、防垮能力，鉆至油氣層時(shí)加入占鉆井液總重量的3～6％的超細(xì)碳配鈣。
具體實(shí)施例方式
配料鈉土漿分別占鉆井液總重量0.15～0.5％復(fù)合金屬離子聚合物(PMHA-II)、0.2～0.5％強(qiáng)力包被劑Coater、0.2～0.6％水解聚丙烯晴銨鹽(NH4-HPAN)、0.1～0.3％硅氟稀釋劑(SF-1或SF260)、1～4％磺化類抗高溫降失水稀釋劑磺化酚腐植酸單寧(PST)、1～4％聚合醇類油層保護(hù)防塌劑(SD-301)、1～5％聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑(FXJS-2)。
CSW-II小陽(yáng)離子QS超細(xì)碳酸鈣操作方法用鈉土配漿充分水化后進(jìn)行鉆進(jìn)。
1、鉆進(jìn)過(guò)程中，泥巖地層補(bǔ)充并保持占鉆井液總重量的0.15～0.5％復(fù)合金屬離子聚合物(PMHA-II)和0.2～0.5％強(qiáng)力包被劑(Coater)，并配加0.1～0.3％的小陽(yáng)離子(CSW-II)或碳酸鉀K2CO3，增強(qiáng)鉆井液的抑制性能，控制軟泥巖地層的造漿。
砂巖層加入占鉆井液總重量的2～4％超細(xì)碳酸鈣(QS)，以提高鉆井液的封堵能力。
2、定向后，加入并保持占泥漿總重量的1～5％聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑(FXJS-2)，使鉆井液保持了較好的潤(rùn)滑防粘能力。
鉆至易垮塌地層前50米，加入聚合醇類油層保護(hù)防塌劑(SD-301)，保持聚合醇類油層保護(hù)防塌劑占鉆井液總重量的1～4％。
鉆至油氣層時(shí)加入占鉆井液總重量3～6％的超細(xì)碳配鈣。提高鉆井液的封堵能力，防塌、防垮能力。
3、鉆井液粘度大于60s時(shí)，加入硅氟稀釋劑(SF-1或SF260)，調(diào)節(jié)鉆井液的流變性能。
4、距目的層前50米，加入超細(xì)碳配鈣(QS)和占鉆井液總重量1～4％的聚合醇類油層保護(hù)防塌劑(SD-301)，采用暫堵技術(shù)對(duì)油氣層進(jìn)行保護(hù)。
5、當(dāng)鉆進(jìn)深度超過(guò)2500米時(shí)，加入占鉆井液總重量的1～4％磺化類抗高溫降失水稀釋劑磺化酚腐植酸單寧(PST)。
創(chuàng)新點(diǎn)本發(fā)明在開(kāi)展了鉆井液完井液的環(huán)保性能與油保及防塌性能的協(xié)同研究后，研制出無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑(FXJS-2)和油層保護(hù)防塌劑(SD-301)，并首次選用油層保護(hù)防塌劑(SD-301)作為油層保護(hù)的變形粒子，解決了以往瀝青類暫堵粒子的環(huán)境污染問(wèn)題，滿足了油氣層保護(hù)工作的需要，同時(shí)該體系各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)達(dá)到《農(nóng)用污染中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》及有關(guān)排放要求，能直接排放并且對(duì)周圍的環(huán)境無(wú)潛在的、長(zhǎng)期的污染，并且解決了大斜度定向井的井壁穩(wěn)定問(wèn)題。
使用效果經(jīng)過(guò)兩年多的科研攻關(guān)，進(jìn)行了103口井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與應(yīng)用，該體系各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)達(dá)到《農(nóng)用污染中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》及有關(guān)排放要求，能直接排放并且對(duì)周圍的環(huán)境無(wú)潛在的、長(zhǎng)期的污染；其次，該鉆井液體系無(wú)熒光、色度小，有利于發(fā)現(xiàn)油氣層，保護(hù)油氣層；再次，該鉆井液體系抑制防塌性能好，使用的103口井均實(shí)現(xiàn)了無(wú)事故、無(wú)復(fù)雜，減少了鉆井周期。
另外，該項(xiàng)目的研究特別對(duì)在環(huán)境敏感地區(qū)的石油鉆探具有重要的借鑒作用，對(duì)解決石油鉆探和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的矛盾具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。
權(quán)利要求
1.一種雙保鉆井液，其特征在于包括鈉土漿和分別占鉆井液總重量0.15～0.5％的復(fù)合金屬離子聚合物、0.2～0.5％強(qiáng)力包被劑Coater、0.2～0.6％水解聚丙烯晴銨鹽、0.1～0.3％硅氟稀釋劑、1～4％磺化類抗高溫降失水稀釋劑、1～4％聚合醇類油層保護(hù)防塌劑、1～5％聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑。
2.如權(quán)利要求1所述雙保鉆井液的使用方法，用鈉土配漿充分水化后進(jìn)行鉆進(jìn)，其特征在于1)鉆至泥巖地層時(shí)，加入復(fù)合金屬離子聚合物和強(qiáng)力包被劑Coater，保持復(fù)合金屬離子聚合物和強(qiáng)力包被劑Coater分別占鉆井液總重量0.15～0.5％、0.2～0.5％；鉆至砂巖層時(shí)，加入超細(xì)碳酸鈣，保持超細(xì)碳酸鈣占鉆井液總重量的2～4％；2)定向后，加入聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑，保持聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑占鉆井液總重量的1～5％；鉆至易垮塌地層前50米，加入聚合醇類油層保護(hù)防塌劑，保持聚合醇類油層保護(hù)防塌劑占鉆井液總重量的1～4％；3)鉆井液粘度大于60s時(shí)，加入硅氟稀釋劑；4)距目的層前50米加入超細(xì)碳酸鈣和聚合醇類油層保護(hù)防塌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙保鉆井液的使用方法，其特征在于在加入復(fù)合金屬離子聚合物和強(qiáng)力包被劑Coater時(shí)，加入占鉆井液總重量0.1～0.3％的小陽(yáng)離子或K2CO3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙保鉆井液的使用方法，其特征在于鉆至油氣層時(shí)加入占鉆井液總重量3～6％的超細(xì)碳配鈣。
全文摘要
一種雙保鉆井液及其使用方法，本發(fā)明涉及工業(yè)地質(zhì)鉆井作業(yè)時(shí)所使用的鉆井液，屬于工業(yè)鉆井液技術(shù)領(lǐng)域。雙保鉆井液包括鈉土漿和分別占鉆井液總重量0.15～0.5％的復(fù)合金屬離子聚合物、0.2～0.5％強(qiáng)力包被劑Coater、0.2～0.6％水解聚丙烯晴銨鹽、0.1～0.3％硅氟稀釋劑、1～4％磺化類抗高溫降失水稀釋劑、1～4％聚合醇類油層保護(hù)防塌劑、1～5％聚多元醇無(wú)毒高效潤(rùn)滑劑。本發(fā)明結(jié)合油田環(huán)保工作需要及地層和儲(chǔ)層特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)處理劑的配伍性充分研究，確定了處理劑的加量和加入時(shí)機(jī)，解決了以往瀝青類暫堵粒子的環(huán)境污染問(wèn)題，滿足了油氣層保護(hù)工作的需要，能直接排放并且對(duì)周圍的環(huán)境無(wú)潛在的、長(zhǎng)期的污染，能適應(yīng)于油田定向井、大斜度井的鉆井需要。
文檔編號(hào)C09K8/24GK1923945SQ20061009608
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者吳葉成, 許春田, 楊星, 儲(chǔ)書(shū)平, 王霞, 黃物星, 睢文云, 萬(wàn)正喜 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)江蘇石油勘探局