鉆井液及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鉆井液及其制備方法和應(yīng)用，所述鉆井液的質(zhì)量百分比組成為：封堵劑1％-1.5％、無機(jī)鹽抑制劑7％-9％、有機(jī)鹽抑制劑0.35％-0.45％、酸溶降失水劑1％-1.5％，酸溶暫堵劑2.5％-4.5％、黃原膠0.3％-0.5％、高粘聚陰離子纖維素0.3％-0.6％、低粘聚陰離子纖維素0.3％-0.6％和余量水，本發(fā)明提供的鉆井液，解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過提高鉆井液密度來保護(hù)儲層所引起的鉆速較慢、鉆井周期較長、流動性差、井壁在鉆井液中浸泡時間較長而對儲層傷害程度加深等技術(shù)問題。
【專利說明】
鉆井液及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種油田助劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種封堵地層微裂縫的鉆井液及其 制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 水平井鉆井技術(shù)已在油氣井鉆采過程中普遍使用，目前在蘇里格東區(qū)鉆進(jìn)的水平 井中，水平段平均長度超過1000米，水平井鉆遇的石盒子是主要的坍塌層，該層位存在著 大量的泥頁巖，平均陽離子交換容量為14. Ommol/lOOg，因此，在水平井鉆進(jìn)過程中，不但要 注重儲層保護(hù)，而且要注重防塌。
[0003]目前，對于在水平井鉆進(jìn)過程中頻繁地遇到大段泥巖的情況，為了保證井壁穩(wěn)定， 讓外來液體最小浸入地層，把鉆井液對儲層傷害降到最低程度，通常采用提高鉆井液密度 的方法，鉆井液的密度在1. 30g/cm3以上，但是當(dāng)鉆井液密度高于1. 30g/cm3會造成鉆井機(jī) 械鉆速較慢，鉆井周期較長，這樣井壁在鉆井液中浸泡時間較長，對儲層傷害程度加深，同 時由于鉆井液密度高，固相含量增高，達(dá)25%以上，造成流動性差，攜砂效果不佳，導(dǎo)致的摩 阻大，托壓嚴(yán)重等一系列問題，鉆井周期和成本急劇增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種鉆井液，解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過提高鉆井液密度來保護(hù)儲層所引 起的鉆速較慢、鉆井周期較長、流動性差、井壁在鉆井液中浸泡時間較長而對儲層傷害程度 加深等技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明還提供一種鉆井液的制備方法，該制備方法操作簡單易于控制。
[0006] 本發(fā)明提供一種鉆井液在水平井鉆井中的應(yīng)用，實現(xiàn)了鉆井液在低密度下有效封 堵泥頁巖微裂縫，降低坍塌壓力，同時有效封堵砂巖段儲層孔隙，降低鉆井液對儲層的進(jìn)一 步傷害，在完井時通過壓裂連通儲層，從而達(dá)到儲層保護(hù)的目的，而且鉆井液是在低密度下 使用，固相顆粒大幅度減少，機(jī)械鉆速較高，減少了鉆井液長時間浸泡對儲層造成的傷害。
[0007] 本發(fā)明提供一種鉆井液，所述鉆井液的質(zhì)量百分比組成為：封堵劑1% -1. 5%、無 機(jī)鹽抑制劑7% -9%、有機(jī)鹽抑制劑0. 35% -0. 45%、酸溶降失水劑1% -1. 5%，酸溶暫堵 劑2. 5% -4. 5%、黃原膠0. 3% -0. 5%、高粘聚陰離子纖維素0. 3% -0. 6%、低粘聚陰離子 纖維素0. 3% -0. 6 %和余量水。
[0008] 本發(fā)明中，封堵劑的質(zhì)量百分比為1% -1. 5%，例如可以為1%、1. 2%、1. 4%或 1. 5%，無機(jī)鹽抑制劑為7% -9%，例如可以為7%、7. 5%、8%或8. 5%，有機(jī)鹽抑制劑為 0.35% -0.45%，例如可以為0.35%、0. 4%或0.45%，酸溶降失水劑為1% -1.5%，例如 可以為1.2 %、1. 3%或1.4%，酸溶暫堵劑為2. 5% -4. 5%，例如可以為3. 0%、3. 5%或 4. 0 %，黃原膠為0. 3 % -0. 5 %，例如可以為0. 35 %、0. 4 %或0. 45 %，高粘聚陰離子纖維素 和低粘聚陰離子纖維素都為〇. 3% -0. 6%，例如可以為0. 35%、0. 40%、0. 5%或0. 55%。
[0009] 本發(fā)明中，選用的封堵劑能夠在水中自動分散，粒子粒徑呈多級分布，以l-10um 為主，粒徑是與被封堵微裂縫大小相匹配的、可變形的軟化粒子，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在一定壓 力、溫度下對各類微裂縫的有效封堵，降低坍塌壓力，從而將鉆井液隔絕在井壁之外，從而 減少外來液體帶來的水鎖、水敏的敏感性傷害，也可以降低外來固體的侵入，減少孔喉堵塞 帶來的傷害。
[0010] 本發(fā)明中抑制劑選用的是高效的有機(jī)鹽抑制劑和無機(jī)鹽抑制劑，其中，利用有機(jī) 鹽抑制劑的獨特分子結(jié)構(gòu)，可充填在粘土層間，阻止了粘土與水的接觸，同時抑制劑使粘土 粒子顆粒的表面負(fù)電荷減少，有效地降低粘土的吸水傾向，可以防止儲層粘土膨脹，控制井 壁坍塌，同時，本實施中，抑制劑選用的是高效的有機(jī)鹽抑制劑和無機(jī)鹽抑制劑，有機(jī)抑制 劑與無機(jī)抑制劑復(fù)合配伍，可以顯著提高鉆井液的抑制性，室內(nèi)評價顯示，復(fù)配后的抑制劑 的一次回收率及二次回收率都超過了 92%以上，對泥頁巖起到顯著的抑制作用。
[0011] 本發(fā)明的鉆井液中包含的酸溶降失水劑用于控制固井過程中水泥漿的失水量和 調(diào)節(jié)鉆井液的流變性，如果水泥漿失水量過大，不僅會使水泥漿性能變差，影響固井質(zhì)量或 固井施工，還會對儲層造成一定程度的損害，本發(fā)明中使用的降失水劑為酸溶降失水劑，本 發(fā)明中，暫堵劑為酸溶暫堵劑，易于酸化解堵，暫堵劑用于在漏層和井筒間的壓差作用下發(fā) 生快速濾失，在漏失通道內(nèi)形成堅韌致密的濾餅而堵塞通道，有效封堵砂巖段儲層孔隙，降 低鉆井液對儲層的進(jìn)一步傷害，在完井時通過壓裂連通儲層，從而達(dá)到儲層保護(hù)的目的。
[0012] 因此，通過上述組分和質(zhì)量百分比形成的鉆井液達(dá)到穩(wěn)定井壁，減小外來固、液體 侵害，保護(hù)儲層的目的，而且通過上述組分和質(zhì)量百分比形成的鉆井液，經(jīng)試驗，在鉆井液 密度為1. 25g/ml時可以安全穿越318米泥巖，既保證了井下的安全，又加快了鉆井速度，該 密度與同井段其他鉆井液密度相比，降低了 7-10%，固相顆粒大幅度減少，機(jī)械鉆速升高， 減少了鉆井液長時間浸泡對儲層造成的傷害，提高氣田的開發(fā)效率。
[0013] 本發(fā)明中，選取的封堵劑為封堵劑G314-FDJ，無機(jī)鹽抑制劑可以為氯化鉀，也可 以為硅酸鈉，本發(fā)明中選取的為無機(jī)鹽抑制劑為氯化鉀，本發(fā)明中，有機(jī)鹽抑制劑可以為聚 丙烯酰胺、乙二胺四乙酸或質(zhì)素磺酸鹽，本發(fā)明中，選取的有機(jī)鹽抑制劑為有機(jī)鹽抑制劑 G319-FTJ，本發(fā)明中酸溶降失水劑為酸溶降失水劑G310-SJS，本發(fā)明中酸溶暫堵劑為酸溶 暫堵劑G302-SZD。
[0014] 本發(fā)明中，通過上述組分和質(zhì)量百分比形成的鉆井液通過配置好的燒堿溶液調(diào)整 鉆井液的PH值，本發(fā)明中，制備而成的鉆井液PH值為9-10。
[0015] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的具體方案中，通過上述組分和質(zhì)量百分比形成的鉆井液中添 加加重劑，所述加重劑用于控制地層壓力、防止地層坍塌、地層涌水、井噴和壓井工藝以及 調(diào)整固井過程中泥漿密度，實施平衡壓力鉆進(jìn)，現(xiàn)有技術(shù)中，加重劑一般選為石灰石粉或其 他惰性加重劑，本發(fā)明中采用無機(jī)鹽加重劑加重鉆井液，無機(jī)鹽加重劑為氯化鈉，通過選取 無機(jī)鹽加重劑有效解決了使用石灰石粉或其他惰性加重劑加重導(dǎo)致的固相含量高、磨阻大 的問題，降低了泥餅?zāi)プ?，降低了固相含量，提高了鉆井速度。另外，加入無機(jī)鹽加重劑后， 鉆井液濾液的性質(zhì)發(fā)生了改變，能較好的保護(hù)水敏嚴(yán)重的儲層，需要說明的是，本發(fā)明的鉆 井液中添加加重劑的量具體根據(jù)實際應(yīng)用適量添加，本實施例中對加重劑的量不加以限 制。
[0016] 本發(fā)明還提供上述鉆井液的制備方法，包括以下過程：
[0017] 在水中加入高粘聚陰離子纖維素、低粘聚陰離子纖維素和黃原膠，進(jìn)行攪拌且攪 摔時間為40~60分鐘；
[0018] 再加入酸溶降失水劑和有機(jī)抑制劑，攪拌時間控制為30-50分鐘；
[0019] 再加入封堵劑、無機(jī)抑制劑和暫堵劑，攪拌時間控制為10-20分鐘，制得鉆井液；
[0020] 其中，所述封堵劑、所述無機(jī)鹽抑制劑、所述有機(jī)鹽抑制劑、所述酸溶降失水劑，所 述酸溶暫堵劑、所述黃原膠、所述高粘聚陰離子纖維素、所述低粘聚陰離子纖維素的質(zhì)量份 數(shù)分別為：1-1. 5、7-9、0· 3-0. 5、1-1· 5、1· 5-3. 0、0· 3-0. 5、0· 3-0. 6、0· 3-0. 6,其余份數(shù)為 水。
[0021] 本發(fā)明中，封堵劑的質(zhì)量份數(shù)為1-1.5份，例如可以為1份、1.2份、1.4份或 1. 5份，無機(jī)鹽抑制劑為7-9份，例如可以為7份、7. 5份、8份或8. 5份，有機(jī)鹽抑制劑為 0. 35-0. 45份，例如可以為0. 35份、0. 4份或0. 45份，酸溶降失水劑為1-1. 5份，例如可以 為1. 2份、1. 3份或1. 4份，酸溶暫堵劑為2. 5-4. 5份，例如可以為3. 0份、3. 5份或4. 0份， 黃原膠為0. 3-0. 5份，例如可以為0. 35份、0. 4份或0. 45份，高粘聚陰離子纖維素和低粘聚 陰離子纖維素都為〇. 3-0. 6份，例如可以為0. 35份、0. 40份、0. 5份或0. 55份。
[0022] 在本發(fā)明中，按照比例，在水中加入高粘聚陰離子纖維素、低粘聚陰離子纖維素和 黃原膠，進(jìn)行攪拌且攪拌時間為40~60分鐘，使得各組分充分溶解，然后再加入酸溶降失 水劑和有機(jī)抑制劑，攪拌時間控制為30-50分鐘，至各組分完全溶解，接著再加入封堵劑、 無機(jī)抑制劑和暫堵劑，攪拌時間控制為10-20分鐘，攪拌至各組分完全溶解，便制得本發(fā)明 的鉆井液。
[0023] 本發(fā)明中，選用的封堵劑能夠在水中自動分散，粒子粒徑呈多級分布，以l-10um 為主，粒徑是與被封堵微裂縫大小相匹配的、可變形的軟化粒子，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在一定壓 力、溫度下對各類微裂縫的有效封堵，降低坍塌壓力，從而將鉆井液隔絕在井壁之外，從而 減少外來液體帶來的水鎖、水敏的敏感性傷害，也可以降低外來固體的侵入，減少孔喉堵塞 帶來的傷害。
[0024] 本發(fā)明中抑制劑選用的是高效的有機(jī)鹽抑制劑和無機(jī)鹽抑制劑，添加方式為先將 有機(jī)鹽抑制劑添加進(jìn)去，然而再添加無機(jī)鹽抑制劑，其中，利用有機(jī)鹽抑制劑的獨特分子結(jié) 構(gòu)，可充填在粘土層間，阻止了粘土與水的接觸，同時抑制劑使粘土粒子顆粒的表面負(fù)電荷 減少，有效地降低粘土的吸水傾向，可以防止儲層粘土膨脹，控制井壁坍塌，同時，本實施 中，抑制劑選用的是高效的有機(jī)鹽抑制劑和無機(jī)鹽抑制劑，有機(jī)抑制劑與無機(jī)抑制劑復(fù)合 配伍，可以顯著提高鉆井液的抑制性，室內(nèi)評價顯示，復(fù)配后的抑制劑的一次回收率及二 次回收率都超過了 92%以上，對泥頁巖起到顯著的抑制作用。
[0025] 本發(fā)明的鉆井液中包含的酸溶降失水劑用于控制固井過程中水泥漿的失水量和 調(diào)節(jié)鉆井液的流變性，如果水泥漿失水量過大，不僅會使水泥漿性能變差，影響固井質(zhì)量或 固井施工，還會對儲層造成一定程度的損害，本發(fā)明中使用的降失水劑為酸溶降失水劑，本 發(fā)明中，暫堵劑為酸溶暫堵劑，易于酸化解堵，暫堵劑用于在漏層和井筒間的壓差作用下發(fā) 生快速濾失，在漏失通道內(nèi)形成堅韌致密的濾餅而堵塞通道，有效封堵砂巖段儲層孔隙，降 低鉆井液對儲層的進(jìn)一步傷害，在完井時通過壓裂連通儲層，從而達(dá)到儲層保護(hù)的目的。
[0026] 因此，通過上述組分和質(zhì)量百分比形成的鉆井液達(dá)到穩(wěn)定井壁，減小外來固、液體 侵害，保護(hù)儲層的目的，而且通過上述組分和質(zhì)量百分比形成的鉆井液，經(jīng)試驗，在鉆井液 密度為1. 25g/ml時可以安全穿越318米泥巖，既保證了井下的安全，又加快了鉆井速度，該 密度與同井段其他鉆井液密度相比，降低了 7-10%，固相顆粒大幅度減少，機(jī)械鉆速升高， 減少了鉆井液長時間浸泡對儲層造成的傷害，提高氣田的開發(fā)效率。
[0027] 本發(fā)明中，選取的封堵劑為封堵劑G314-FDJ，無機(jī)鹽抑制劑可以為氯化鉀，也可 以為硅酸鈉，本發(fā)明中選取的為無機(jī)鹽抑制劑為氯化鉀，本發(fā)明中，有機(jī)鹽抑制劑可以為聚 丙烯酰胺、乙二胺四乙酸或質(zhì)素磺酸鹽，本發(fā)明中，選取的有機(jī)鹽抑制劑為有機(jī)鹽抑制劑 G319-FTJ，本發(fā)明中酸溶降失水劑為酸溶降失水劑G310-SJS，本發(fā)明中酸溶暫堵劑為酸溶 暫堵劑G302-SZD。
[0028] 本發(fā)明中，所述方法還包括：按照上述組分和質(zhì)量百分比形成的鉆井液通過配置 好的燒堿溶液調(diào)整鉆井液的PH值，將鉆井液PH值調(diào)整為9-10。
[0029] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的具體方案中，通過上述組分和質(zhì)量百分比形成的鉆井液中還 可以添加加重劑，所述加重劑用于控制地層壓力、防止地層坍塌、地層涌水、井噴和壓井工 藝以及調(diào)整固井過程中泥漿密度，實施平衡壓力鉆進(jìn)，現(xiàn)有技術(shù)中，加重劑一般選為石灰石 粉或其他惰性加重劑，本發(fā)明中采用無機(jī)鹽加重劑加重鉆井液，無機(jī)鹽加重劑為氯化鈉，通 過選取無機(jī)鹽加重劑有效解決了使用石灰石粉或其他惰性加重劑加重導(dǎo)致的固相含量高、 磨阻大的問題，降低了泥餅?zāi)プ?，降低了固相含量，提高了鉆井速度。另外，加入無機(jī)鹽加 重劑后，鉆井液濾液的性質(zhì)發(fā)生了改變，能較好的保護(hù)水敏嚴(yán)重的儲層。
[0030] 本發(fā)明還提供如上所述的鉆井液在鉆井中的應(yīng)用，本發(fā)明中，由于該鉆井液由 1% -1. 5%封堵劑、7% -9%無機(jī)鹽抑制劑、0. 35% -0. 45%有機(jī)鹽抑制劑、酸溶1% -1. 5% 降失水劑，2. 5% -4. 5 %酸溶暫堵劑、0. 3% -0. 5 %黃原膠、0. 3% -0. 6 %高粘聚陰離子纖維 素、0. 3% -0. 6%低粘聚陰離子纖維素和水混合組成，當(dāng)將該鉆井液應(yīng)用到鉆井中時，平均 巖心封堵率達(dá)到95. 575%，切掉傷害端lcm，巖心平均傷害率僅有13. 005%，對儲層傷害屬 于低傷害范圍，因此，該鉆井液在鉆井過程中能夠起到高效封堵微裂縫和封堵砂巖段儲層 孔隙，達(dá)到了穩(wěn)定井壁目的，上述制備而成的鉆井液在鉆井過程中能降低鉆井液對儲層的 進(jìn)一步傷害，在完井時通過壓裂連通儲層，從而達(dá)到保護(hù)儲層的目的，而且本發(fā)明的鉆井液 使用時密度值較低，因此，該鉆井液中固相顆粒大幅度減少，降低了固相含量，提高了鉆井 速度，降低了鉆井液在儲層中侵泡時間，從而降低鉆井液對儲層的進(jìn)一步傷害。
[0031] 本發(fā)明提供的鉆井液，通過將1% -1.5 %封堵劑、7 % -9 %無機(jī)鹽抑制劑、 0.35% -0.45 %有機(jī)鹽抑制劑、酸溶1% -1.5 %降失水劑，2. 5% -4. 5 %酸溶暫堵劑、 0. 3% -0. 5%黃原膠、0. 3% -0. 6%高粘聚陰離子纖維素、0. 3% -0. 6%低粘聚陰離子纖維 素和水制備而成，其中，封堵劑在水中自動分散，粒子粒徑呈多級分布，粒徑與被封堵微裂 縫大小相匹配的、可變形的軟化粒子，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在一定壓力、溫度下對各類微裂縫的 有效封堵，降低坍塌壓力，從而將鉆井液隔絕在井壁之外，從而減少外來液體帶來的水鎖、 水敏的敏感性傷害，也可以降低外來固體的侵入，減少孔喉堵塞帶來的傷害，添加的抑制劑 具有獨特分子結(jié)構(gòu)，可充填在粘土層間，阻止了粘土與水的接觸，同時抑制劑使粘土粒子顆 粒的表面負(fù)電荷減少，有效地降低粘土的吸水傾向，可以防止儲層粘土膨脹，控制井壁坍 塌，復(fù)配后的抑制劑的一次回收率及二次回收率都超過了 92%以上，對泥頁巖起到顯著的 抑制作用，因此，本發(fā)明提供的鉆井液解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過提高鉆井液密度來保護(hù)儲層 所引起的鉆速較慢、鉆井周期較長、流動性差、井壁在鉆井液中浸泡時間較長而對儲層傷害 程度加深等技術(shù)問題，同時，使用時該鉆井液的密度較低，固相顆粒大幅度減少，降低了固 相含量，提高了鉆井速度，減少了鉆井液長時間浸泡對儲層造成的傷害；
[0032] 本發(fā)明通過提出一種鉆井液的制備方法，通過在水中先加入高粘聚陰離子纖維 素、低粘聚陰離子纖維素和黃原膠，進(jìn)行攪拌且攪拌時間為40~60分鐘；再加入酸溶降失 水劑和有機(jī)抑制劑，攪拌時間控制為30-50分鐘；再加入封堵劑、無機(jī)抑制劑和暫堵劑，攪 拌時間控制為10-20分鐘，得到鉆井液，該制備工藝簡單易行，制備的鉆井液在低密度下便 能有效封堵泥頁巖微裂縫，降低坍塌壓力，同時有效封堵砂巖段儲層孔隙，降低鉆井液對儲 層的進(jìn)一步傷害，在完井時通過壓裂連通儲層，從而達(dá)到儲層保護(hù)的目的；
[0033] 本發(fā)明通過將鉆井液應(yīng)用在鉆井方面，由于該鉆井液在低密度下便能有效封堵泥 頁巖微裂縫，降低坍塌壓力，同時有效封堵砂巖段儲層孔隙，降低鉆井液對儲層的進(jìn)一步傷 害，在完井時通過壓裂連通儲層，從而達(dá)到儲層保護(hù)的目的，同時，本發(fā)明提供的鉆井液是 在低密度下應(yīng)用在鉆井中，因此該鉆井液固相顆粒大幅度減少，降低了固相含量，提高了鉆 井速度，減少了鉆井液長時間浸泡對儲層造成的傷害。
【具體實施方式】
[0034] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例， 對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部 分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出 創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035] 實施例1
[0036] 本實施例中，鉆井液的組分構(gòu)成和各成分的重量百分比如下：
[0037] 1 % 封堵劑 G314-FDJ ;
[0038] 7 %無機(jī)鹽抑制劑KC1 ;
[0039] 0.35%有機(jī)鹽抑制劑631941\1;
[0040] 1 %酸溶降失水劑G310-SJS ;
[0041] 2. 5 % 酸溶暫堵劑 G302-SZD ;
[0042] 0.3 % 黃原膠；
[0043] 0· 3 %高粘聚陰離子纖維素；
[0044] 0· 3%低粘聚陰離子纖維素；
[0045] 其余是水以及NaCl適量；
[0046] 具體制備過程如下：
[0047] 按照上述組分的重量百分比，先在水中加入高粘聚陰離子纖維素、低粘聚陰離子 纖維素、黃原膠，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢璺磻?yīng)控制在40~60分鐘，至完全溶解；
[0048] 之后加入酸溶降失水劑G310-SJS、有機(jī)抑制劑進(jìn)行攪拌，攪拌時間控制在30-50 分鐘，至完全溶解；
[0049] 最后加入封堵劑、無機(jī)抑制劑、暫堵劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌時間控制在10-20分 鐘，至完全溶解。在攪拌下緩慢均勻加入配制好的燒堿溶液，將PH值調(diào)整在在9-10之間， 即制得本發(fā)明的鉆井液。
[0050] 將實施例1制備的鉆井液進(jìn)行測試實驗，具體過程如下：
[0051] 首先測定根據(jù)實施例1配制好的鉆井液的各項參數(shù)，例如密度（P)、漏斗粘度 (Funnel Viscosity，簡稱：FV)、塑性粘度（plastic viscosity，簡稱：PV)、動切力（Yield Point，簡稱：YP)、API 濾失量（filtrate volume，簡稱：FL)、觸變性（G)(觸變性=10s 靜切力/l〇min靜切力），然后將鉆井液熱滾16小時后再測定鉆井液的各項參數(shù)，當(dāng)放置 24小時后再測定鉆井液各項參數(shù)，其中鉆井液各項性能參數(shù)的測定時根據(jù)美國石油組織 (American Petroleum Institute，簡稱：API)對鉆井液測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，測定結(jié)果如表1 所示，其中表1中序號1表示的是實施例1配置的鉆井液的各性能，序號2表示將施例1配 置的鉆井液熱滾16小時后測定的各性能，序號3表示將施例1配置的鉆井液熱滾16小時 后放置24小時后測定的各性能：
[0052] 表1實施例1鉆井液性能測定表
[0053]
[0054] 以上實驗結(jié)果可以看出，實施例1制備的鉆井液的密度值為1. 08g/cm3,熱滾16小 時后測定的密度值和放置24小時后測定的密度值都為1. 08g/cm3,鉆井液的其他性能參數(shù) 符合要求。
[0055] 本實施例中，將室內(nèi)配制的鉆井液性能與現(xiàn)場配制的進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表2 所示：
[0056] 表2實施例1室內(nèi)和現(xiàn)場配制的鉆井液性能對比表
[0057]
[0058] 表2的實驗結(jié)果可以看出，實施例1中，室內(nèi)配制的鉆井液性能與現(xiàn)場配制的鉆井 液性能基本沒有變化，表明該鉆井液的性能保持穩(wěn)定，可以應(yīng)用蘇東區(qū)塊現(xiàn)場。
[0059] 實施例2
[0060] 本實施例中，鉆井液的組分構(gòu)成和各成分的重量百分比如下：
[0061] 1.2%封堵劑631440了；
[0062] 8 %無機(jī)鹽抑制劑KC1 ;
[0063] 0.4%有機(jī)鹽抑制劑631941\1;
[0064] 1. 2%酸溶降失水劑 G310-SJS ;
[0065] 3. 0 % 酸溶暫堵劑 G302-SZD ;
[0066] 0.4 % 黃原膠；
[0067] 0· 4%高粘聚陰離子纖維素；
[0068] 0· 4%低粘聚陰離子纖維素；
[0069] 其余是水以及NaCl適量；
[0070] 具體制備過程如下：
[0071] 按照上述組分的重量百分比，先在水中加入高粘聚陰離子纖維素、低粘聚陰離子 纖維素、黃原膠，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌反?yīng)控制在40~60分鐘，至完全溶解；
[0072] 之后加入酸溶降失水劑G310-SJS、有機(jī)抑制劑進(jìn)行攪拌，攪拌時間控制在30-50 分鐘，至完全溶解；
[0073] 最后加入封堵劑、無機(jī)抑制劑、暫堵劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌時間控制在10-20分 鐘，至完全溶解。在攪拌下緩慢均勻加入配制好的燒堿溶液，將PH值調(diào)整在在9-10之間， 即制得本發(fā)明的鉆井液。
[0074] 將實施例2制備的鉆井液進(jìn)行性能測試實驗，具體過程如下：首先測定根據(jù)實施 例2配制好的鉆井液的各項參數(shù)，例如P、FV、PV、YP、API FL、G，然后將配制好的鉆井液熱 滾16小時后再測定鉆井液的各項參數(shù)，當(dāng)放置24小時后再測定鉆井液各項參數(shù)，其中鉆井 液各項性能參數(shù)的測定時根據(jù)API對鉆井液測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，測定結(jié)果如表3所示，其中 表3中序號1表示的是實施例1配置的鉆井液的各性能，序號2表示將施例1配置的鉆井 液熱滾16小時后測定的各性能，序號3表示將施例1配置的鉆井液放置24小時后測定的 各性能：
[0075] 表3實施例2鉆井液性能測定表
[0076]
[0077] 以上實驗結(jié)果可以看出，實施例2制備的鉆井液的密度值為1. 12g/cm3,熱滾16小 時后測定的密度值和放置24小時后測定的密度值都為1. 12g/cm3,鉆井液的其他性能參數(shù) 符合要求。
[0078] 本實施例中，將室內(nèi)配制的鉆井液性能與現(xiàn)場配制的進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表4 所示：
[0079] 表4實施例2室內(nèi)和現(xiàn)場配制的鉆井液性能對比表
[0080]
[0081] 表4中的實驗結(jié)果可以看出，實施例2中，室內(nèi)配制的鉆井液性能與現(xiàn)場配制的鉆 井液性能基本沒有變化，表明該鉆井液的性能保持穩(wěn)定，可以該鉆井液應(yīng)用大蘇東區(qū)塊現(xiàn) 場。
[0082] 實施例3
[0083] 本實施例中，鉆井液的組分構(gòu)成和各成分的重量百分比如下：
[0084] 1.5%封堵劑631440了；
[0085] 9 %無機(jī)鹽抑制劑KC1 ;
[0086] 0.45%有機(jī)鹽抑制劑631941\1;
[0087] 1. 5%酸溶降失水劑 G310-SJS ;
[0088] 4. 0 % 酸溶暫堵劑 G302-SZD ;
[0089] 0.5 % 黃原膠；
[0090] 〇· 5 %高粘聚陰離子纖維素；
[0091] 0· 5%低粘聚陰離子纖維素；
[0092] 其余是水以及NaCl適量；
[0093] 具體制備過程如下：
[0094] 按照上述組分的重量百分比，先在水中加入高粘聚陰離子纖維素、低粘聚陰離子 纖維素、黃原膠，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌反?yīng)控制在40~60分鐘，至完全溶解；
[0095] 之后加入酸溶降失水劑G310-SJS、有機(jī)抑制劑進(jìn)行攪拌，攪拌時間控制在30-50 分鐘，至完全溶解；
[0096] 最后加入封堵劑、無機(jī)抑制劑、暫堵劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌時間控制在10-20分 鐘，至完全溶解。在攪拌下緩慢均勻加入配制好的燒堿溶液，將PH值調(diào)整在在9-10之間， 即制得本發(fā)明的鉆井液。
[0097] 將實施例3制備的鉆井液進(jìn)行性能測試實驗，具體過程如下：
[0098] 首先測定根據(jù)實施例3配制好的鉆井液的各項參數(shù)，例如P、FV、PV、YP、API FL、 G，然后將配制好的鉆井液熱滾16小時后再測定鉆井液的各項參數(shù)，當(dāng)放置24小時后再測 定鉆井液各項參數(shù)，其中鉆井液各項性能參數(shù)的測定時根據(jù)API對鉆井液測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢 測，測定結(jié)果如表5所示，其中表5中序號1表示的是實施例1配置的鉆井液的各性能，序 號2表示將施例1配置的鉆井液熱滾16小時后測定的各性能，序號3表示將施例1配置的 鉆井液放置24小時后測定的各性能：
[0099] 表5實施例3鉆井液性能測定表
[0100]
[0101] 以上實驗結(jié)果可以看出，實施例3制備的鉆井液的密度值為1. 15g/cm3,熱滾16小 時后測定的密度值和放置24小時后測定的密度值都為1. 15g/cm3,鉆井液的其他性能參數(shù) 符合要求。
[0102] 本實施例中，將室內(nèi)配制的鉆井液性能與現(xiàn)場配制的進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表6 所示：
[0103] 表6實施例3室內(nèi)和現(xiàn)場配制的鉆井液性能對比表
[0104]
[0105] 表6中的實驗結(jié)果可以看出，實施例3中，室內(nèi)配制的鉆井液性能與現(xiàn)場配制的鉆 井液性能基本沒有變化，表明該鉆井液的性能保持穩(wěn)定，可以該鉆井液應(yīng)用大蘇東區(qū)塊現(xiàn) 場。
[0106] 實驗例1
[0107] 將上述實施例1制備的鉆井液應(yīng)用到在蘇東27-30H2鉆井中。
[0108] 其中鉆井液在蘇東27-30H2井的鉆井中應(yīng)用時，其取得的效果如下：
[0109] 將蘇東區(qū)塊召15井和召23井的巖心用該鉆井液傷害封堵，再將傷害端切除1cm 后，測定傷害率，用來檢測鉆井液的封堵程度和傷害深度，測定結(jié)果見表7和表8所示：
[0110] 表7基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
[0111]
[0112] 表8封堵結(jié)果 1
[0114] 從試驗結(jié)果得到，本發(fā)明提供的鉆井液應(yīng)用到鉆井中時，平均巖心封堵率達(dá)到 95. 575%，切掉傷害端lcm，巖心平均傷害率僅有13. 005%，對儲層傷害屬于低傷害范圍， 有效地儲層進(jìn)行保護(hù)。
[0115] 進(jìn)一步的，將實施例1制備的鉆井液在密度值為1. 25g/ml時應(yīng)用到蘇東27-30H2 井和蘇東27-38H1井中，分別能安全鉆過318米、329米的泥巖段，平均機(jī)械鉆速都在5米 /小時，使得鉆井完井施工順利，確保完井工具安全順利下入；而且將蘇東27-30H2現(xiàn)場泥 漿取樣開展室內(nèi)評價，巖肩回收率，一次回收率達(dá)到90 %以上，二次回收率達(dá)到85 %以上， 90 °C熱滾16小時熱滾前中壓失水為5. 6ml，熱滾后中壓失水為3. 2ml，巖心封堵率達(dá)到90 % 以上，達(dá)到預(yù)期效果，滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要，所以，本發(fā)明的鉆井液適用于蘇里格東區(qū)氣井水 平井水平段儲層保護(hù)和安全鉆井，解決蘇里格東區(qū)水平井水平段鉆遇大段泥巖時的儲層保 護(hù)和井壁穩(wěn)定技術(shù)難題。
[0116] 因此，本發(fā)明的鉆井液應(yīng)用到鉆井中時，有效封堵泥頁巖微裂縫，降低坍塌壓力， 再配合適當(dāng)較低的鉆井液密度，達(dá)到穩(wěn)定水平段大段泥巖的目的。此外，還能有效封堵砂巖 段儲層孔隙，降低鉆井液對儲層的進(jìn)一步傷害，在完井時通過壓裂連通儲層，從而達(dá)到儲層 保護(hù)的目的，有效解決了使用石灰石粉或其他惰性加重劑加重導(dǎo)致的固相含量高、磨阻大 的問題，降低了泥餅?zāi)プ?，降低了固相含量，提高了鉆井速度。另外，加入無機(jī)鹽加入后，鉆 井液濾液的性質(zhì)發(fā)生了改變，能較好的保護(hù)蘇里格東區(qū)水敏嚴(yán)重的儲層。
[0117] 實驗例2
[0118] 將上述實施例2制備的鉆井液應(yīng)用到在蘇東55-65H2井鉆井中。
[0119] 其中鉆井液在蘇東55-65H2井井的鉆井中應(yīng)用時，其取得的效果如下：
[0120] 將蘇東區(qū)塊召77井和召63井的巖心用該鉆井液傷害封堵，再將傷害端切除1cm 后，測定傷害率，用來檢測鉆井液的封堵程度和傷害深度，測定結(jié)果見表9和表10所示：
[0121] 表9基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
[0122]
[0123] 表10封堵結(jié)果 1
[0125] 從試驗結(jié)果得到，實施例2制備的鉆井液應(yīng)用到鉆井中時，平均巖心封堵率達(dá)到 95. 79%，切掉傷害端lcm，巖心平均傷害率僅有14. 66%，對儲層傷害屬于低傷害范圍，有 效地儲層進(jìn)行保護(hù)。
[0126] 實驗例3
[0127] 將上述實施例3制備的鉆井液應(yīng)用到在蘇東59-56H1井鉆井中。
[0128] 其中鉆井液在蘇東59-56H1井的鉆井中應(yīng)用時，其取得的效果如下：
[0129] 將蘇東區(qū)塊蘇301井和召87井的巖心用該鉆井液傷害封堵，再將傷害端切除1cm 后，測定傷害率，用來檢測鉆井液的封堵程度和傷害深度，測定結(jié)果見表11和表12所示：
[0130] 表11基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
[0131]
[0132] 表12封堵結(jié)果 123
2 從試驗結(jié)果看出，實施例3制備的鉆井液應(yīng)用到鉆井中時，平均巖心封堵率達(dá)到 95. 115%，切掉傷害端lcm，巖心平均傷害率僅有15. 81%，對儲層傷害屬于低傷害范圍，有 效地儲層進(jìn)行保護(hù)。 3 根據(jù)實驗例1-實驗例3得出，本發(fā)明的鉆井液具有良好的高效封堵性和低傷害 率，在現(xiàn)場施工中，鉆井液保持低密度、低固相的良好狀態(tài)，同時平均機(jī)械鉆速都在5米/小 時，鉆進(jìn)過程中井眼良好，井下正常，完鉆之后電測，井眼規(guī)則。
[0136] 最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其 依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技 術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種鉆井液，其特征在于，所述鉆井液的質(zhì)量百分比組成為：封堵劑1% -1. 5%、無 機(jī)鹽抑制劑7% -9%、有機(jī)鹽抑制劑0. 35% -0. 45%、酸溶降失水劑1% -1. 5%，酸溶暫堵 劑2. 5% -4. 5%、黃原膠0. 3% -0. 5%、高粘聚陰離子纖維素0. 3% -0. 6%、低粘聚陰離子 纖維素0. 3% -0. 6 %和余量水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液，其特征在于，所述鉆井液的PH值為9-10。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液，其特征在于，所述無機(jī)鹽抑制劑為氯化鉀或硅酸 鈉。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井液，其特征在于，所述有機(jī)鹽抑制劑劑為聚丙烯酰 胺、乙二胺四乙酸或質(zhì)素磺酸鹽。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液，其特征在于，所述鉆井液還包括加重劑，所述加重劑 為氯化鈉。6. 權(quán)利要求1-5任一項所述的鉆井液的制備方法，其特征在于，包括以下過程： 在水中加入高粘聚陰離子纖維素、低粘聚陰離子纖維素和黃原膠，進(jìn)行攪拌且攪拌時 間為40~60分鐘； 再加入酸溶降失水劑和有機(jī)抑制劑，攪拌時間控制為30-50分鐘； 再加入封堵劑、無機(jī)抑制劑和暫堵劑，攪拌時間控制為10-20分鐘，制得鉆井液； 其中，所述封堵劑、所述無機(jī)鹽抑制劑、所述有機(jī)鹽抑制劑、所述酸溶降失水劑，所述酸 溶暫堵劑、所述黃原膠、所述高粘聚陰離子纖維素、所述低粘聚陰離子纖維素的質(zhì)量份數(shù)分 別為：1-1. 5、7-9、0· 35-0. 45、1-1· 5、2· 5-4. 5、0· 3-0. 5、0· 3-0. 6、0· 3-0. 6,其余份數(shù)為水。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述方法還包括： 在所述制得的鉆井液中均勻加入配制好的燒堿溶液，將鉆井液的PH值調(diào)整為9-10之 間。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述無機(jī)鹽抑制劑為氯化鉀或硅 酸鈉。9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)鹽抑制劑劑為聚丙烯酰 胺、乙二胺四乙酸或質(zhì)素磺酸鹽。10. 權(quán)利要求1-5任一項所述的鉆井液在鉆井中的應(yīng)用。
【文檔編號】C09K8/10GK105838343SQ201510017465
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月13日
【發(fā)明人】趙巍, 李波, 吳學(xué)升, 歐陽勇, 高云文, 王勇茗, 黃占盈, 張燕娜, 周文軍, 王彥博
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司