專利名稱：一種納米鉆井液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆井工程，特別是適用于強水敏泥頁巖地層井壁 防塌的納米鉆井液。
背景技術(shù)：
強水敏泥頁巖井壁失穩(wěn)是鉆井過程中遇到的一個世界級難題，由 于強水敏泥頁巖地層在鉆井過程中常發(fā)生起下鉆遇阻、大段劃眼和卡 鉆等復(fù)雜事故，完鉆作業(yè)過程中的電測、井壁取心和核磁共振等作業(yè) 遇阻卡，甚至油氣井報廢。為了解決這些問題，近年來人們應(yīng)用了多 種泥頁巖防塌鉆井液，但是，由于常規(guī)防塌鉆井液的顆粒尺寸與地層 孔隙大小不能匹配，不能有效封堵地層孔隙，在井壁上快速形成一層 隔離膜，阻止鉆井液濾液侵入井壁附近地層和阻止壓力傳遞，不能有 效維持井壁穩(wěn)定，嚴(yán)重影響石油鉆井效率和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)時的目的在于提供一種納米 鉆井液，具有優(yōu)良的膠體分散性、高的熱穩(wěn)定性，改善鉆井液的流變 性，提高泥餅的致密性，改善泥餅厚度，在井壁上快速形成一層納米 膜，阻止鉆井液濾液侵入井壁附近地層和阻止壓力傳遞，具有良好的 防塌性能和良好的儲層保護性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案
一種納米鉆井液，其濃度為水為900kg/m3，膨潤土為40 50kg/m3，納米乳液JDL—3為25 30kg/m3，正電膠醒H為2 3 kg/m3， 高分子聚合物PAM為3 5 kg/m3，磺化瀝青FT—1為10 15 kg/m3， 磺化酚醛樹脂SMP為15 20kg/m3，抗鹽抗溫降失劑LS — 1為15 20 kg/m3，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為10 15kg/m3和氫氧化鈉NaOH為8 10 kg/m3。
該鉆井液在室溫下的主要性能參數(shù)如下鉆井液密度為1.02 1. 07g/cm3， API濾失量為4 5ml/min，表觀粘度為30 40mpa. s，塑性 粘度為10 15mpa. s。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1、 該鉆井液體系中的納米乳液顆粒度可以任意控制，流動性較 強，它能充填嵌入不規(guī)則井壁微裂縫，而且封堵迅速，效果明顯，在 不顯著增大孔隙壓力的條件就能夠堵塞孔隙。這種封堵相當(dāng)于減小井 壁的孔隙半徑，使得水進入地層的速率迅速減小，同時也減小井壁的 孔隙度，提高井壁的半透膜效率，最終使水化學(xué)勢之差大大降低，阻 止剝落性泥頁巖的表面水化和滲透水化，抑制泥頁巖膨脹，減少剝落 性脫落，防止坍塌，達到穩(wěn)定井壁的作用。
2、 形成較為致密的納米膜，在巖屑上包覆了一層致密并具有一 定厚度、強度的乳白色的膜，可以阻止泥頁巖地層與水接觸，從而達 到穩(wěn)定井壁的作用，有效封堵破碎性不穩(wěn)定地層。
3、 納米乳液粒度可控和強抑制性能，鉆至儲層可顯著降低濾失 量，具有優(yōu)良的儲層保護性能。
具體實施方式
實施例一
在T306井中應(yīng)用本發(fā)明的納米鉆井液，需要190m3納米鉆井液， 其中水含量為900 kg/m3，膨潤土含量為40kg/m3，納米乳液JDL—3 為25 kg/m3，正電膠MMH為2 kg/m3， 高分子聚合物PAM為3 kg/m3， 磺化瀝青FT — 1為10 kg/m3，磺化酚醛樹脂SMP為15 kg/m3，抗鹽抗 溫降失劑LS—1為15 kg/m3，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為10 kg/r^和氫氧化鈉 NaOH為8 kg/m3，在鉆井過程中通過泥漿泵進行循環(huán)即可。
實施效果T306完鉆井深4332米，全井在鉆井過程中順利，未
發(fā)生泥頁巖井壁垮塌，電測一次成功，完井作業(yè)順利，泥頁巖段平均 井徑擴大率為6. 3%。
實施例二
在L981井中應(yīng)用本發(fā)明的納米鉆井液，需要200m3納米鉆井液， 其中水含量為900 kg/m3，膨潤土含量為44kg/m3，納米乳液JDL — 3 為26.5 kg/m3，正電膠麗H為2.4 kg/m3， 高分子聚合物PAM為 3 . 5kg/m3，磺化瀝青FT—1為12 kg/m3，磺化酚醛樹脂SMP為16kg/m3， 抗鹽抗溫降失劑LS — 1為16 kg/m3，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為12 kg/m3和氫 氧化鈉Na0H為8 .5kg/m3，在鉆井過程中通過泥漿泵進行循環(huán)即可。 實施效果L981完鉆井深4340米，全井在鉆井過程中順利，未 發(fā)生泥頁巖垮塌，電測一次成功，完井作業(yè)順利，泥頁巖段平均井徑 擴大率為5. 9Q/。。
實施例三
在L985井中應(yīng)用本發(fā)明的納米鉆井液，需要210m3納米鉆井液，其中水含量為900 kg/m3，膨潤土含量為48kg/m3，納米乳液JDL — 3 為28 kg/m3，正電膠MMH為2. 8 kg/m3，高分子聚合物PAM為4kg/m3， 磺化瀝青FT—1為13. 5 kg/m3，磺化酚醛樹脂SMP為18kg/m3，抗鹽抗 溫降失劑LS — 1為18 kg/m3，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為13. 5kg/m3和氫氧化 鈉NaOH為9. 5kg/m3，在鉆井過程中通過泥漿泵進行循環(huán)即可。
實施效果L985完鉆井深4290米，全井在鉆井過程中順利，未 發(fā)生泥頁巖垮塌，電測一次成功，完井作業(yè)順利，泥頁巖段平均井徑 擴大率為6. 9%。 實施例四
在T303井中應(yīng)用本發(fā)明的納米鉆井液，需要220m3納米鉆井液， 其中水含量為900 kg/m3，膨潤土含量為50kg/m3，納米乳液JDL—3 為30kg/m3，正電膠MMH為3kg/m3， 高分子聚合物PAM為5kg/m3， 磺化瀝青FT—1為15 kg/m3,磺化酚醛樹脂SMP為20kg/m3，抗鹽抗溫 降失劑LS — 1為20kg/m3，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為15 kg/n^和氫氧化鈉 Na0H為10kg/m3，在鉆井過程中通過泥槳泵進行循環(huán)即可。
實施效果T303完鉆井深4380米，全井在鉆井過程中順利，未 發(fā)生泥頁巖垮塌，電測一次成功，完井作業(yè)順利，泥頁巖段平均井徑 擴大率為6. 5%。
權(quán)利要求
1、一種納米鉆井液，其特征在于，鉆井液濃度為水為900kg/m3，膨潤土為40～50kg/m3，納米乳液JDL-3為25～30kg/m3，正電膠MMH為2～3kg/m3，高分子聚合物PAM為3～5kg/m3，磺化瀝青FT-1為10～15kg/m3，磺化酚醛樹脂SMP為15～20kg/m3，抗鹽抗溫降失劑LS-1為15～20kg/m3，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為10～15kg/m3和氫氧化鈉NaOH為8～10kg/m3。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米鉆井液，其特征在于，鉆井 液濃度為水為900 kg/m3，膨潤土為40 kg/m3，納米乳液JDL — 3 為25 kg/m3，正電膠MMH為2 kg/m3， 高分子聚合物PAM為3 kg/m3， 磺化瀝青FT — 1為10 kg/m3,磺化酚醛樹脂SMP為15 kg/m3，抗鹽抗 溫降失劑LS — 1為15 kg/m3，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為10 kg/m3和氫氧化鈉 NaOH為8 kg/m3。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米鉆井液，其特征在于，鉆井 液濃度為水為900 kg/m3，膨潤土為44kg/m3，納米乳液JDL—3為 26. 5 kg/m3，正電膠固H為2. 4 kg/m3，高分子聚合物PAM為3 . 5kg/m:'， 磺化瀝青FT — 1為12 kg/m3，磺化酚醛樹脂SMP為16kg/m3，抗鹽抗溫 降失劑LS — 1為16 kg/mV流型調(diào)節(jié)劑DS-2為12 kg/m3和氫氧化鈉 NaOH為8 . 5kg/m3。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米鉆井液，其特征在于，鉆井 液濃度為水為900 kg/m3，膨潤土為48kg/m3，納米乳液JDL—3為,28 kg/m3，正電膠腿H為2. 8 kg/m3， 高分子聚合物PAM為4kg/m3， 磺化瀝青FT — 1為13. 5 kg/m3,磺化酚醛樹脂SMP為18kg/m:'，抗鹽抗 溫降失劑LS — 1為18 kg/m3,流型調(diào)節(jié)劑DS-2為13. 5kg/m3和氫氧化 鈉NaOH為9. 5kg/m3。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米鉆井液，其特征在于，鉆井 液濃度為水為900 kg/m3，膨潤土為50kg/m3，納米乳液JDL — 3為 30kg/m3，正電膠MMH為3kg/m3， 高分子聚合物PAM為5kg/m3，磺化 瀝青FT — 1為15 kg/m3，磺化酚醛樹脂SMP為20kg/m3，抗鹽抗溫降失 劑LS — 1為20kg/m3，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為15 kg/m3和氫氧化鈉NaOH 為10kg/m3。
全文摘要
一種納米鉆井液，其濃度為水為900kg/m³，膨潤土為40～50kg/m³，納米乳液JDL-3為25～30kg/m³，正電膠MMH為2～3kg/m³，高分子聚合物PAM為3～5kg/m³，磺化瀝青FT-1為10～15kg/m³，磺化酚醛樹脂SMP為15～20kg/m³，抗鹽抗溫降失劑LS-1為15～20kg/m³，流型調(diào)節(jié)劑DS-2為10～15kg/m³和氫氧化鈉NaOH為8～10kg/m³，本發(fā)明具有優(yōu)良的膠體分散性、高的熱穩(wěn)定性，改善鉆井液的流變性，提高泥餅的致密性，改善泥餅厚度，在井壁上快速形成一層納米膜，阻止鉆井液濾液侵入井壁附近地層和阻止壓力傳遞，具有良好的防塌性能和良好的儲層保護性能。
文檔編號C09K8/24GK101538456SQ200910021969
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者展 屈, 沈建文, 王佩平, 王俊奇 申請人:西安石油大學(xué)