一種可降解聚合物鉆井液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可降解聚合物鉆井液，屬煤層氣鉆井水平井開采應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，其特征在于其組成為：水、降解型稠化劑、水基潤(rùn)滑劑、防水鎖劑、堿度調(diào)節(jié)劑；其中各組分的重量百分比為以100%的水的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水的重量的百分比為：降解型稠化劑：1-1.5%；水基潤(rùn)滑劑：1-3%；防水鎖劑：0.5-1.0%；堿度調(diào)節(jié)劑：0.1-0.2%。本發(fā)明提供的一種可降解聚合物鉆井液，用于煤層氣水平井鉆井，不僅能有效穩(wěn)定煤層井壁、提高水平井的攜巖屑能力，而且還具有可降解性，能最大程度保護(hù)煤儲(chǔ)層，具有穩(wěn)定煤層井壁能力強(qiáng)，攜帶煤屑和潤(rùn)滑能力好、經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。
【專利說明】一種可降解聚合物鉆井液
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種可降解聚合物鉆井液，屬煤層氣鉆井水平井開采應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]煤層氣，俗稱瓦斯，作為一種新型的非常規(guī)天然氣在我國已經(jīng)進(jìn)入蓬勃發(fā)展階段。煤層氣的開采不僅為國家提供一種新型的清潔能源，同時(shí)也為煤礦的安全開采提供了有力的保障。與其它國家的煤層氣相比，我國的煤層氣具有產(chǎn)量低的特點(diǎn)，從投資回報(bào)的角度出發(fā)，也就決定了我國的煤層氣開采必須采用低成本戰(zhàn)略；煤層氣開采的主要投資成本為鉆井成本，其中包括鉆井液成本。為了提高煤層氣的產(chǎn)量，目前采用水平井進(jìn)行煤層氣開采的比例越來越大。
[0003]煤層氣的開采不同于油田天然氣的開采，這是因?yàn)槊簩託獾拈_采是靠吸附于煤巖表面的甲烷的解吸附來實(shí)現(xiàn)的，其自身的能量較弱，而我國的煤層氣普遍低產(chǎn)，這說明煤層滲流通道的連通情況發(fā)育不良，這就決定了煤層的易污染易受傷害的特性。
[0004]現(xiàn)有的煤層氣鉆井的實(shí)踐已經(jīng)表明，鉆井液中的水溶性聚合物、水化粘土等處理劑極易造成煤層的污染；另一方面，水平井鉆井對(duì)鉆井液的性能要求又比較嚴(yán)格和苛刻，若鉆井液的性能不佳，在鉆井過程中會(huì)造成摩阻扭矩過大，從而容易造成井壁垮塌及埋鉆具等惡性事故的發(fā)生；而井眼清潔和井壁穩(wěn)定往往又離不開高性能的鉆井液處理劑。
[0005]目前，煤層氣水平井鉆井液體系主要有清水鉆井液、活性鹽水鉆井液、微泡鉆井液和常規(guī)聚合物鉆井液；其中清水和活性鹽水鉆井液具有無固相、無粘土和無聚合物處理劑等特點(diǎn)，對(duì)儲(chǔ)層保護(hù)的效果較好，但煤層井壁穩(wěn)定能力和攜屑能力不足；微泡鉆井液和常規(guī)聚合物鉆井液雖然穩(wěn)定煤層井壁的能力強(qiáng)，但對(duì)煤層污染嚴(yán)重，使得煤層氣產(chǎn)量低，甚至于無產(chǎn)量。
[0006]因此，煤層氣水平井鉆井中的煤`層保護(hù)和井壁穩(wěn)定、井眼清潔等矛盾比較突出，鉆井液技術(shù)已經(jīng)成為煤層氣水平井開發(fā)的技術(shù)瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可降解聚合物鉆井液，用于煤層氣水平井鉆井，不僅能有效穩(wěn)定煤層井壁、提高水平井的攜巖屑能力，而且還具有可降解性，能最大程度保護(hù)煤儲(chǔ)層，具有穩(wěn)定煤層井壁能力強(qiáng)，攜帶煤屑和潤(rùn)滑能力好、經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的。
[0009]本發(fā)明所提供的一種可降解聚合物鉆井液，其組成為:水、降解型稠化劑、水基潤(rùn)滑劑、防水鎖劑、堿度調(diào)節(jié)劑；其中各組分的重量百分比為以100%的水的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水的重量的百分比為:
[0010]降解型稠化劑:1-1.5% ；
[0011 ] 水基潤(rùn)滑劑:1-3% ；[0012]防水鎖劑:0.5-1.0% ;
[0013]堿度調(diào)節(jié)劑:0.1-0.2% ；
[0014]所述的降解型稠化劑為植物瓜膠或田菁膠；以提高鉆井液的粘稠度，阻止鉆井液中的水相與煤巖相互作用，從而穩(wěn)定井壁；同時(shí)提高鉆井液的動(dòng)塑比以利于攜帶巖屑；
[0015]所述的水基潤(rùn)滑劑為水溶性聚乙二醇PEG400 ；以提高鉆井液的潤(rùn)滑性能，降低水平井鉆井時(shí)的扭矩；
[0016]所述的防水鎖劑為壬基酚聚氧乙烯醚0P-10 ;以降低鉆井液的表面張力，使侵入煤層的水易于排出；
[0017]所述的堿度調(diào)節(jié)劑為工業(yè)純堿Na2CO3 ;用于調(diào)節(jié)鉆井液的pH值，以除去鉆井液中的鈣鎂等高價(jià)離子，穩(wěn)定鉆井液的性能。
[0018]本發(fā)明所提供的一種可降解聚合物鉆井液的配制方法為:取適量的水，在攪拌條件下按比例加入堿度調(diào)節(jié)劑和降解型稠化劑，充分溶解后再加入水基潤(rùn)滑劑和防水鎖劑，充分溶解均勻后放置2小時(shí)即制得。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0020]1、克服了煤層氣水平井清水鉆井液和活性鹽水鉆井液井壁穩(wěn)定能力差的問題，具有穩(wěn)定煤層井壁能力強(qiáng)，攜帶煤屑和潤(rùn)滑能力好的特點(diǎn)。
[0021]2、避免了煤層氣水平井微泡鉆井液和常規(guī)聚合物鉆井液煤層保護(hù)效果差的狀況，通過后期的完井破膠技術(shù)能夠有效降解聚合物，恢復(fù)煤層氣的產(chǎn)能。
[0022]3、增加的成本有限，符合煤層氣鉆井的工程要求，經(jīng)濟(jì)效益好。
【具體實(shí)施方式】:
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0024]實(shí)施例1:
[0025]本發(fā)明所提供的一種可降解聚合物鉆井液的配方為:水+1.0%降解型稠化劑+2%水基潤(rùn)滑劑+0.5%防水鎖劑+0.1%堿度調(diào)節(jié)劑；
[0026]配制方法為:取適量的水，在攪拌條件下加入0.1%的堿度調(diào)節(jié)劑，再加入1.0%的降解型稠化劑，充分溶解后加入2%的水基潤(rùn)滑劑和0.5%的防水鎖劑，充分溶解均勻后放置2小時(shí)即制得。
[0027]性能測(cè)定:按照《GB/T16783.1-2006石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試第I部分水基鉆井液》執(zhí)行。
[0028]鉆井液性能:表1為實(shí)施例1配制的可降解聚合物鉆井液的性能。
[0029]表1:鉆井液性能
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種可降解聚合物鉆井液，其特征在于其組成為:水、降解型稠化劑、水基潤(rùn)滑劑、防水鎖劑、堿度調(diào)節(jié)劑；其中各組分的重量百分比為以100%的水的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水的重量的百分比為: 降解型稠化劑:1-1.5% ； 水基潤(rùn)滑劑:1-3% ； 防水鎖劑:0.5-1.0% ； 堿度調(diào)節(jié)劑:0.1-0.2%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降解聚合物鉆井液，其特征在于所述的降解型稠化劑為植物瓜膠或田菁膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降解聚合物鉆井液，其特征在于所述的水基潤(rùn)滑劑為水溶性聚乙二醇PEG400。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降解聚合物鉆井液，其特征在于所述的防水鎖劑為壬基酚聚氧乙烯醚OP- 1O。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降解聚合物鉆井液，其特征在于所述的堿度調(diào)節(jié)劑為工業(yè)純堿Na2CO315
【文檔編號(hào)】C09K8/08GK103820087SQ201410061760
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】岳前升 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江大學(xué)