一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及非開挖工程領(lǐng)域，設(shè)及采用水平定向鉆進(jìn)技術(shù)進(jìn)行大直徑油氣或市政 管道鋪設(shè)，尤其是一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液。
【背景技術(shù)】
[0002] 水平定向鉆進(jìn)多在淺地層中成近于水平的孔，其成孔直徑小至幾十毫米，大至近 兩米。在鉆進(jìn)過程中，地層被鉆頭不斷的破碎，破碎下的鉆屑通過鉆井液的循環(huán)排出孔外， 形成的鉆孔空間被鉆井液及鉆屑充滿，對(duì)孔壁的穩(wěn)定起到一定的平衡作用。
[0003] 現(xiàn)有的鉆井液大多針對(duì)傳統(tǒng)油氣鉆井鉆孔，傳統(tǒng)油氣鉆井鉆孔主要為垂直段，巖 屑運(yùn)移狀態(tài)與水平孔有較大差別。油氣鉆定向鉆井鉆孔有部分水平段，但鉆孔直徑較小，鉆 孔環(huán)狀空間較小，鉆孔環(huán)狀空間內(nèi)的泥漿具有較高的流速，可W將鉆屑及時(shí)排出孔內(nèi)。而大 直徑水平定向鉆的鉆孔主要是水平段，其鉆孔的直徑較大，造成鉆孔環(huán)狀空間很大，環(huán)狀空 間內(nèi)泥漿很難具有較高的流速，無法及時(shí)將鉆屑排出孔內(nèi)，因而需要泥漿具有較高的粘度 和鉆屑懸浮能力。所W現(xiàn)有的鉆井液幾乎都不能滿足水平定向鉆井用。
[0004] 鉆井液工藝技術(shù)是皿D工程的重要組成部分。隨著皿D施工難度的逐漸增大，該 項(xiàng)技術(shù)在確保安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工中起著越來越重要的作用。鉆井液最基本的功用有W下 幾點(diǎn)： 1) 攜帶和懸浮鉆屑； 2) 穩(wěn)定孔壁和平衡地層壓力； 3) 冷卻和潤滑鉆頭、鉆具； 4) 傳遞水動(dòng)力。
[0005] 目前，水平定向鉆進(jìn)穿越施工地層一般為粘±層或中粗砂地層。中粗砂地層，顆粒 間沒有膠結(jié)質(zhì)、結(jié)構(gòu)松散，一旦地層平衡被打破后，施工過程中極易發(fā)生鉆孔巧塌，因而需 要鉆井液具有較高粘度來維持孔壁穩(wěn)定。同時(shí)，隨著鉆孔鉆孔直徑的增加，鉆屑變得越來越 多。如果鉆井液沒有足夠的粘度和靜切力，就無法懸浮鉆屑并帶出鉆孔，運(yùn)會(huì)導(dǎo)致中粗砂大 量堆積在孔底，行成砂床，給后續(xù)的管道回拖施工帶來風(fēng)險(xiǎn)。鉆井液的失水性會(huì)對(duì)孔壁穩(wěn)定 性產(chǎn)生較大影響，因而在中粗砂地層鉆井時(shí)，鉆井液要具有做夠的粘度和靜切力W及良好 的失水性，而現(xiàn)今的鉆井液并不能滿足中粗砂地層水平鉆井的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)上述問題提出了中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，有效解決了解決 了在中粗砂地層進(jìn)行水平定向鉆進(jìn)施工時(shí)孔壁穩(wěn)定性問題和孔內(nèi)鉆屑大量堆積問題，保證 了施工安全。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為，一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn) 用鉆井液，其原料包括水、造漿粘上、增粘劑、降失水劑、抑調(diào)節(jié)劑；按重量分計(jì)，W100份水 中加入量計(jì)算：造漿粘± 4~5份、增粘劑0. 03~0. 15份、降失水劑0. 05~0. 15份。
[000引所述鉆井液使用抑調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)至抑為8. 5~9. 5。
[0009] 所述增粘劑為高粘簇甲基纖維素和黃原膠組合或陰離子聚丙締酷胺和黃原膠組 合。
[0010] 所述的造漿粘上為武漢地網(wǎng)非開挖專用鋼基膨潤上。
[0011] 所述降失水劑為改性淀粉。
[001引所述抑調(diào)節(jié)劑為碳酸鋼。
[0013] 上述一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液的配置方法包括W下步驟： 1) 按重量份計(jì)選取100份水、造漿粘± 4~5份、增粘劑0. 03~0. 15份、降失水劑 0.05~0. 15份、pH調(diào)節(jié)劑； 2) 在攬拌的作用下，向水中按順序加入造漿粘±、增粘劑、降失水劑，充分?jǐn)埌韬蠹尤?抑調(diào)節(jié)劑將鉆井液抑值調(diào)節(jié)到8. 5~9. 5,得到中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液。
[0014] 所述攬拌的轉(zhuǎn)速為7000~9000r/min。
[0015] 本發(fā)明使用高粘簇甲基纖維素和黃原膠或陰離子聚丙締酷胺和黃原膠組合，通過 高粘簇甲基纖維素或陰離子聚丙締酷胺有效增粘，通過向泥漿中加入XC來調(diào)節(jié)泥漿的流 型，從而提高泥漿粘度和切力，滿足懸浮鉆屑的需要，有效針對(duì)中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)。 產(chǎn)品具有較高的粘度和靜切力，滿足懸浮鉆屑能力，鉆井液具有較好的濾失性，失水量較 少，有利于維持孔壁穩(wěn)定性，能夠有效保障中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)的正常進(jìn)行。
【附圖說明】
[0016] 圖1為實(shí)施例1所述中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液產(chǎn)品懸浮鉆屑效果圖； 圖2為實(shí)施例2所述中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液產(chǎn)品懸浮鉆屑效果圖； 圖3為實(shí)施例3所述中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液產(chǎn)品懸浮鉆屑效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為進(jìn)一步闡述本發(fā)明所達(dá)到的預(yù)定目的與技術(shù)手段及功效，W下結(jié)合實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明的具體實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018] 實(shí)施例1 : 一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液其原料按重量份計(jì)包括水100 份、造漿粘± 4份、高粘簇甲基纖維素0. 05份、黃原膠0. 05份，改性淀粉0. 1份，還包括碳 酸鋼。所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液用碳酸鋼調(diào)節(jié)抑使其抑為8. 5。
[0019] 其制備方法包括W下步驟： 1) 按上述配比，選取水、造漿粘±、增粘劑、降失水劑，抑調(diào)節(jié)劑； 2) 在容器或泥漿杯中加入水，在8000r/min的轉(zhuǎn)速條件下，按順序加入造漿粘±、增粘 劑、降失水劑，充分?jǐn)埌韬蠹尤胍终{(diào)節(jié)劑將鉆井液抑值調(diào)節(jié)到8. 5,得到中粗砂地層水平定 向鉆進(jìn)用鉆井液。
[0020] 測試該鉆井液的基本性能參數(shù)如下表所示：
根據(jù)上表與圖1可得出實(shí)施例1所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液具有較高的 粘度和靜切力，滿足懸浮鉆屑能力，鉆井液具有較好的濾失性，失水量較少，有利于維持孔 壁穩(wěn)定性，能夠滿足中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)所需。
[0021] 實(shí)施例2 : -種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液其原料按重量份計(jì)包括水100 份、造漿粘± 4. 5份、高粘簇甲基纖維素0. 08份、黃原膠0. 07份，改性淀粉0. 15份，還包括 碳酸鋼。所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液用碳酸鋼調(diào)節(jié)抑使其抑為9。
[0022] 其制備方法包括W下步驟： 1) 按上述配比，選取水、造漿粘±、增粘劑、降失水劑，抑調(diào)節(jié)劑； 2) 在容器或泥漿杯中加入水，在8000r/min的轉(zhuǎn)速條件下，按順序加入造漿粘±、增粘 劑、降失水劑，充分?jǐn)埌韬蠹尤胍终{(diào)節(jié)劑將鉆井液抑值調(diào)節(jié)到9,得到中粗砂地層水平定向 鉆進(jìn)用鉆井液。
[0023] 測試該鉆井液的基本性能參數(shù)如下表所示：
根據(jù)上表與圖2可得出實(shí)施例2所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液具有較高的 粘度和靜切力，滿足懸浮鉆屑能力，鉆井液具有較好的濾失性，失水量較少，有利于維持孔 壁穩(wěn)定性，能夠滿足中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)所需。
[0024] 實(shí)施例3 -種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液其原料按重量份計(jì)包括水100 份、造漿粘± 5份、陰離子聚丙締酷胺0. 04份、黃原膠0. 03份，改性淀粉0. 05份，還包括碳 酸鋼。所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液用碳酸鋼調(diào)節(jié)抑使其抑為9. 5。
[0025] 其制備方法包括W下步驟： 1) 按上述配比，選取水、造漿粘±、增粘劑、降失水劑，抑調(diào)節(jié)劑； 2) 在容器或泥漿杯中加入水，在9000r/min的轉(zhuǎn)速條件下，按順序加入造漿粘±、增粘 劑、降失水劑，充分?jǐn)埌韬蠹尤胍终{(diào)節(jié)劑將鉆井液抑值調(diào)節(jié)到9. 5,得到中粗砂地層水平定 向鉆進(jìn)用鉆井液。
[0026] 測試該鉆井液的基本性能參數(shù)如下表所示：
根據(jù)上表與圖3可得出實(shí)施例3所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液具有較高的 粘度和靜切力，滿足懸浮鉆屑能力，鉆井液具有較好的濾失性，失水量較少，有利于維持孔 壁穩(wěn)定性，能夠滿足中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)所需。
[0027] 實(shí)施例4 :與實(shí)施例2基本相似，其不同之處在于：所述的增粘劑采用陰離子聚丙 締酷胺0. 02份與黃原膠0.Ol份組成，抑調(diào)節(jié)劑不是碳酸鋼。
[0028] 如上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故任凡未脫離本方案技術(shù)內(nèi)容，依據(jù)本發(fā) 明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)W上實(shí)施例做出任何簡單的更改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù) 方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，其特征在于，其原料按重量份計(jì)包括水 100份、造漿粘土 4~5份、增粘劑0. 03~0. 15份、降失水劑0. 05~0. 15份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，其特征在于：原料中還 包括pH調(diào)節(jié)劑，pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)鉆井液pH為8. 5~9. 5。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，其特征在于：所述增粘 劑為高粘羧甲基纖維素和黃原膠組合或陰離子聚丙烯酰胺和黃原膠組合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，其特征在于：所述的造 漿粘土為武漢地網(wǎng)非開挖專用鈉基膨潤土。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，其特征在于：所述降失 水劑為改性淀粉。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，其特征在于：所述pH調(diào) 節(jié)劑為碳酸鈉。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，其特征在 于，其配置方法包括以下步驟： 1) 按重量份計(jì)選取100份水、造漿粘土 4~5份、增粘劑0.03~0.15份、降失水劑 0. 05~0. 15份及pH調(diào)節(jié)劑； 2) 在攪拌的作用下，向水中按順序加入造漿粘土、增粘劑、降失水劑，充分?jǐn)嚢韬蠹尤?pH調(diào)節(jié)劑將鉆井液pH值調(diào)節(jié)到8. 5~9. 5,得到中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液。8. 根據(jù)權(quán)利要求7任一所述的一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，其特征在于： 所述攪拌的轉(zhuǎn)速為7000~9000r/min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及非開挖工程領(lǐng)域，尤其是一種中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液，采用使用高粘羧甲基纖維素和黃原膠或陰離子聚丙烯酰胺和黃原膠組合作為增粘劑與水、造漿粘土、降失水劑、pH調(diào)節(jié)劑共同作用，在攪拌的作用下，向水中按順序加入造漿粘土、增粘劑、降失水劑，充分?jǐn)嚢韬蠹尤雙H調(diào)節(jié)劑將鉆井液pH值調(diào)節(jié)到8.5～9.5，得到中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)用鉆井液。該產(chǎn)品具有較高的粘度和靜切力，滿足懸浮鉆屑能力，鉆井液具有較好的濾失性，失水量較少，有利于維持孔壁穩(wěn)定性，能夠有效滿足中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)所需，保障中粗砂地層水平定向鉆進(jìn)的正常進(jìn)行。
【IPC分類】C09K8/20, C09K8/514
【公開號(hào)】CN105295867
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510843798
【發(fā)明人】郎明春, 葉文建, 張 杰
【申請(qǐng)人】四川石油天然氣建設(shè)工程有限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日