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一種適合連續(xù)油管鉆井的小井眼鉆井液及其制備方法與流程

文檔序號:11767240閱讀:799來源:國知局

本發(fā)明涉及化學(xué)產(chǎn)品制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種適合連續(xù)油管鉆井的小井眼鉆井液及其制備方法。



背景技術(shù):

現(xiàn)在世界上許多油田已進(jìn)入開發(fā)后期,尤其我國的大部分內(nèi)地油田也進(jìn)入了高含水期,產(chǎn)量急劇下降,另外由于受到鉆井技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展制約,還有相當(dāng)部分低滲透油氣藏和特殊油氣藏還未全面投入開發(fā),而連續(xù)油管鉆井技術(shù)是解決這類問題的一個(gè)好方法。連續(xù)油管鉆井是采用連續(xù)油管代替常規(guī)的鉆桿鉆具進(jìn)行鉆井作業(yè)。連續(xù)油管本身具有無接頭、無變徑、能彎曲,能連續(xù)起下、能動(dòng)態(tài)密封、強(qiáng)度大、承壓高、體積小和運(yùn)裝方便等特點(diǎn)。在鉆進(jìn)過程中不需要停泵接單根,可實(shí)現(xiàn)鉆井液的連續(xù)循環(huán),提高了起下鉆速度和作業(yè)的安全性,減少了起下鉆時(shí)間,縮短了鉆井周期。特別是對老油田進(jìn)行重入加深或開窗側(cè)鉆時(shí),不僅可以大幅度節(jié)約鉆井成本,同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)、開采新的儲(chǔ)量,有助于老油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn),提高最終采收率,增加油田效益。同時(shí)連續(xù)油管鉆井技術(shù)便于進(jìn)行小井眼、欠平衡鉆井,對于低壓易漏失層的鉆探,可以安全方便地進(jìn)行負(fù)壓鉆井,提高鉆探成功率。目前針對連續(xù)油管鉆井的鉆井液體系很少,特別需要量身定制的專門適合小井眼、微小井眼的鉆井液體系的研制開發(fā),能夠解決井壁穩(wěn)定、摩阻控制、攜巖帶砂等技術(shù)難題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明提供一種適合連續(xù)油管鉆井的小井眼鉆井液及其制備方法,鉆井液產(chǎn)品具有強(qiáng)抑制性、低剪切速率粘度高、塑性粘度低,固相含量低、攜砂能力強(qiáng)、封堵性強(qiáng)、潤滑性好、濾失量低、環(huán)空壓耗低等特性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:

本發(fā)明提供一種適合連續(xù)油管鉆井的小井眼鉆井液及其制備方法,其鉆井液由清水、有機(jī)酸鹽、無機(jī)鹽、超細(xì)封堵劑、增粘提切攜砂劑、降濾失劑、堿度調(diào)節(jié)劑、抗磨潤滑劑、緩蝕防腐劑均勻混合而成,每100ml清水中加入所述有機(jī)酸鹽30-50g、無機(jī)鹽10-25g、超細(xì)封堵劑2-4g、增粘提切攜砂劑0.1-0.7g、降濾失劑3-5g、堿度調(diào)節(jié)劑2-5g、抗磨潤滑劑1-3g,緩蝕防腐劑0.1-0.7g。

根據(jù)以上方案,所述有機(jī)酸鹽包括甲酸鈉、甲酸鉀中的任意一種或一種以上的混合物。

根據(jù)以上方案,所述無機(jī)鹽包括氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、溴化鈉、溴化鈣中的任意一種或一種以上的混合物。

根據(jù)以上方案,所述超細(xì)封堵劑包括超細(xì)碳酸鈣、超細(xì)二氧化硅、石蠟乳液中的任意一種或一種以上的混合物。

根據(jù)以上方案,所述增粘提切攜砂劑包括黃原膠、瓜爾豆膠、魔芋精粉、高粘羧甲基纖維素鈉鹽、高粘聚陰離子纖維素、疏水締合型聚合物中的任意一種或一種以上的混合物。

根據(jù)以上方案,所述降濾失劑包括低粘羧甲基纖維素鈉鹽、低粘聚陰離子纖維素、抗高溫改性淀粉、磺甲基酚醛樹脂中的任意一種或一種以上的混合物。

根據(jù)以上方案,所述堿度調(diào)節(jié)劑劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀中的任意一種或一種以上的混合物。

根據(jù)以上方案,所述抗磨潤滑劑包括納米石墨、納米硼化硅、山梨醇酐單油酸脂、二硫化鉬、礦物油中的任意一種或一種以上的混合物。

根據(jù)以上方案,所述緩蝕防腐劑包括十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、亞硫酸鈉、亞硝酸鈉、山梨酸鈉、中的任意一種或一種以上的混合物。

本發(fā)明還提供了一種適合連續(xù)油管鉆井的小井眼鉆井液及其制備方法:在室溫條件下,按照清水、有機(jī)酸鹽、無機(jī)鹽、超細(xì)封堵劑、增粘提切攜砂劑、包被劑、降濾失劑、堿度調(diào)節(jié)劑、抗磨潤滑劑、緩蝕防腐劑的順序,依次添加原料,每加完一種原料,均需要攪拌均勻,再添加下一種原料。

根據(jù)以上方案,所述攪拌的轉(zhuǎn)速為10000r/min;加完有機(jī)鹽、無機(jī)鹽后,攪拌時(shí)間控制在30min以上,以使鹽充分溶解均勻。

本發(fā)明的有益效果是:

1)本發(fā)明的產(chǎn)品塑性粘度低,最低可以達(dá)到20mpa·s,大幅度降低循環(huán)當(dāng)量密度,防止井漏;

2)本發(fā)明的產(chǎn)品失水低,小于5ml,泥餅薄,有利于保護(hù)油氣層;

3)本發(fā)明的產(chǎn)品具有納米封堵的特性,能封堵地層微裂縫,降低鉆井液損耗;

4)本發(fā)明的產(chǎn)品對泥頁巖穩(wěn)定性強(qiáng),固相含量低,通過無機(jī)鹽、有機(jī)酸鹽的加入,降低鉆井液體系的活度和提高抑制包被能力;

5)本發(fā)明的產(chǎn)品抗磨潤滑性好,有利于起下鉆、降低摩阻,保護(hù)連續(xù)油管對上層套管的摩擦;

6)本發(fā)明的制備方法步驟簡單、操作簡易、適合連續(xù)油管鉆井現(xiàn)場操作。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。

實(shí)施例1:

本發(fā)明提供一種適合連續(xù)油管鉆井的小井眼鉆井液及其制備方法:

量取300ml清水,在高速攪拌(10000r/min)的情況下,加入90g甲酸鈉,攪拌20min,然后加入30g氯化鉀,攪拌20min;繼而加入1.5g魔芋精粉,攪拌20min;再加入9g低粘聚陰離子纖維素,攪拌20min;再加入6g超細(xì)二氧化硅,攪拌20min;然后加入6g氫氧化鈉,攪拌20min;再加入6g納米硼化硅,攪拌10min;最后加入0.9g十二烷基三甲基氯化銨(密度1.20g/cm3)攪拌20min,得到產(chǎn)品。

本實(shí)施例產(chǎn)品的性能如表1所示,各參數(shù)均是在室溫下測定的,其中,滾前狀態(tài)是配制完后測定性能,滾后狀態(tài)是將所配制的鉆井液在100℃下熱滾16h,然后冷卻到室溫測定性能。

表1中各參數(shù)分別為:pv:塑性粘度;yp:動(dòng)切力;gel:靜切力;api:常溫中壓失水;hthp:高溫高壓失水;砂床深度:表示鉆井液的封堵能力,深度越小,表示封堵性能越好;潤滑系數(shù):鉆井液的潤滑性,潤滑系數(shù)越小,表示潤滑性越好;熱滾回收率:是用來評價(jià)鉆井液的抑制性的方法,熱滾回收率越高,表示抑制性越強(qiáng)。

產(chǎn)品性能測定方法按照以下石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行執(zhí)行:

1、石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試第一部分水基鉆井液,gb/t16783.1-2006(pv、yp、gel、api、hthp等參數(shù)按照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行)

2、鉆井液用潤滑劑評價(jià)程序sy/t6094-94(極壓潤滑系數(shù)按照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行)

3、頁巖抑制劑評價(jià)方法sy/t6335-1997(熱滾回收率按照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行)

4、鉆井液用橋接堵漏材料室內(nèi)試驗(yàn)方法sy/t5840-2007(砂床深度按照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行)

表1實(shí)施例1產(chǎn)品性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

注:熱滾條件:100℃×16h,hthp失水測定條件:3.5mpa×100℃

實(shí)施例2:

本發(fā)明提供一種適合連續(xù)油管鉆井的小井眼鉆井液及其制備方法:

量取300ml清水,在高速攪拌(10000r/min)的情況下,加入240g甲酸鉀,攪拌20min,然后加入1.8g黃原膠,攪拌20min;再加入3g低粘羧甲基纖維素鈉鹽,攪拌20min;再加入6g石蠟乳液,攪拌20min;然后加入6g氫氧化鉀,攪拌20min;再加入6g二硫化鉬,攪拌10min;最后加入1.2g十二烷基二甲基芐基氯化銨(密度1.30g/cm3)攪拌20min,得到產(chǎn)品。

本實(shí)施例產(chǎn)品的性能如表2所示,各參數(shù)含義及測試方法與實(shí)施例1相同。

表2實(shí)施例2產(chǎn)品性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

注:熱滾條件:100℃×16h,hthp失水測定條件:3.5mpa×100℃。

實(shí)施例3:

本發(fā)明提供一種適合連續(xù)油管鉆井的小井眼鉆井液及其制備方法:

量取300ml清水,在高速攪拌(10000r/min)的情況下,加入129g甲酸鈉,攪拌20min,然后加入30g氯化鉀,攪拌20min;然后加入1.8g疏水締合型聚合物,攪拌20min;再加入3g抗高溫改性淀粉,攪拌20min;再加入6g超細(xì)碳酸鈣,攪拌20min;然后加入6g氫氧化鉀,攪拌20min;再加入6g納米石墨,攪拌10min;最后加入1.2g十二烷基二甲基芐基氯化銨(密度1.30g/cm3)攪拌20min,得到產(chǎn)品。

本實(shí)施例產(chǎn)品性能如表3所示,各參數(shù)含義及測試方法與實(shí)施例1相同。

表3實(shí)施例3產(chǎn)品性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

注:熱滾條件:100℃×16h,hthp失水測定條件:3.5mpa×100℃。

以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者同等替換,但不脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改和局部替換均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。

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