[發(fā)明專利]可溶性加重鹽低傷害鉆井液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210530321.3
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN103045190A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊斌;趙向陽;黎金明;陳恩讓;崔貴濤;王京光;俞浩杰;藺文潔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/10
• 分類號(hào): C09K8/10
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣田鉆井作業(yè)中的鉆井液，特別是一種適合儲(chǔ)氣庫水平段鉆進(jìn)的可溶性加重鹽低傷害鉆井液及其制備方法。

背景技術(shù)

儲(chǔ)氣庫建設(shè)是國家能源安全的重要舉措，主要解決天然氣使用的調(diào)峰問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，大型整裝深層低滲透孔隙型砂巖巖性干氣氣藏，氣田面積大而儲(chǔ)層?。簝?chǔ)層厚度5-45米(平均15米)，低滲透率(平均0.7mD)，低孔隙度(5%)。氣層埋深在2800m左右，在長期開采后，目的層壓力極低（壓力系數(shù)0.4-0.6），采用水平井及篩管完井方式進(jìn)行，使得鉆井施工存在諸多技術(shù)難題，氣田儲(chǔ)層特有的砂體連片性差，特別是在水平段鉆遇泥巖可能會(huì)導(dǎo)致井眼不穩(wěn)定，同時(shí)對儲(chǔ)層孔喉通道的原始程度的保護(hù)，即保護(hù)儲(chǔ)層提出更高的要求。

水平井鉆井技術(shù)在全世界范圍大量應(yīng)用，涉及到的鉆井液種類也較多。但在實(shí)際應(yīng)用中，鉆井液成為長水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用的主要瓶頸之一，特別是長水平段鉆遇時(shí)鉆遇泥巖、碳質(zhì)泥巖和煤層。首先存在很大的力學(xué)不穩(wěn)定性，以及煤層微裂縫中含有極少量的膨脹性極強(qiáng)的泥頁巖或其它粘土物質(zhì)，在泥漿濾液侵入后，進(jìn)一步破壞了煤層的原始力學(xué)結(jié)構(gòu)，發(fā)生垮塌的可能性更大，尤其是大段泥巖、碳質(zhì)泥巖的出現(xiàn)，穩(wěn)定性更差，同時(shí)該井段還處于長水平段和裸眼完井，暴露段長，本身屬于“三低”儲(chǔ)層，因而鉆井液對儲(chǔ)層的傷害幾率更大。常規(guī)鉆井液不能滿足井壁穩(wěn)定、保護(hù)儲(chǔ)層、井眼凈化、降低摩阻等技術(shù)要求，往往導(dǎo)致井下復(fù)雜及儲(chǔ)層傷害。

中國專利號(hào)“200810232642.9”公開了一種強(qiáng)抑制性雙鉀離子—聚合物鉆井液，公開日為2008年12月15日，包括下述重量百分比的物質(zhì)：A.作為無機(jī)抑制劑的無機(jī)鉀鹽7％-9％；B.作為有機(jī)抑制劑的有機(jī)鉀鹽0.5％-0.6％；?C.提粘劑0.3％-0.5％；D.降濾失劑0.3％-0.5％；E.堿度控制劑0.3％?-0.5％；F.防腐劑0.03％-0.1％；G.消泡劑0.1％-0.2％；H.加重劑?1％-8％；余量是水。但該專利技術(shù)應(yīng)用于水平井儲(chǔ)層段鉆井技術(shù)中，會(huì)存在如下問題：一、該專利所述的鉆井液應(yīng)用于上部井段，針對上部井段垮塌問題，由于地層存在差異，該鉆井液不能解決水平段井壁穩(wěn)定及儲(chǔ)層傷害問題；二、該專利所述的有機(jī)鉀鹽和加重劑會(huì)損害原始儲(chǔ)層滲透率，導(dǎo)致油氣產(chǎn)量降低，因此不適合水平井儲(chǔ)層段；三、該專利所述鉆井液為固相加重，過多的固相易侵入地層，導(dǎo)致儲(chǔ)層傷害，同時(shí)過多的固相可能會(huì)引起水平段扭矩增大，鉆井液性能不易調(diào)節(jié)等問題；四、該專利鉆井液主要是防止上部井段硬脆性泥巖坍塌，不能解決下部儲(chǔ)層段軟泥巖和碳質(zhì)泥巖坍塌問題。五、由于水平段井深加大，地層溫度升高，該專利所述鉆井液中聚合物抗溫性較低，不能滿足長水平段鉆進(jìn)時(shí)較高的地層溫度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有長水平井鉆井技術(shù)中使用的鉆井液存在的上述問題，提供一種可溶性加重鹽低傷害鉆井液及其制備方法，本發(fā)明性能穩(wěn)定，液相密度高，且易調(diào)節(jié)，流變性能好，能有效保護(hù)儲(chǔ)層，保持井壁穩(wěn)定，提高儲(chǔ)層鉆遇率，特別適用于泥巖的水平段儲(chǔ)層。

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

一種可溶性加重鹽低傷害鉆井液，其特征在于，包括下述質(zhì)量百分比的組份：

有機(jī)鹽10～20%；無機(jī)鹽3～5%；提粘劑0.1～0.3%；降濾失劑0.5～1.0%；屏蔽暫堵劑0.5～5.0%；堿度控制劑0.1～0.3%；防腐劑0.03～0.1%；除氧劑0.5～0.8%；緩蝕劑0.1～0.2%；余量為水。

本發(fā)明還包括潤滑劑1.0～2.0%，所述潤滑劑為油基潤滑劑。

所述的有機(jī)鹽為甲酸鉀、甲酸鈉或乙酸鉀中的一種或按任意配比的兩種。

所述的無機(jī)鹽為氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀或氯化鈉中的一種或按任意配比的兩種。

所述提粘劑為黃原膠或高粘聚陰離子纖維素中的一種或按任意配比的兩種。

所述降濾失劑為低粘聚陰離子纖維素、低粘羧鈉基基纖維素、羥乙基纖維素或淀粉中的一種或任意配比的兩種。

所述屏蔽暫堵劑為可溶性纖維素或細(xì)目碳酸鈣的一種或按任意配比的兩種。

所述堿度控制劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或強(qiáng)氧化鈣。

所述防腐劑為甲醛或戊二醛。

所述除氧劑為有機(jī)胺化合物。

所述緩蝕劑為有機(jī)磷雜環(huán)化合物。

一種可溶性加重鹽低傷害鉆井液及其制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、按照配比，在清水中分別加入降濾失劑和提粘劑，并攪拌混合均勻；

b、再加入有機(jī)鹽和無機(jī)鹽，攪拌使其充分溶解；

c、再加入屏蔽暫堵劑，攪拌混合均勻；