[發明專利]一種提高鉆速的鉆井液完井液及制備方法

有效

• 申請號: 201410039526.0
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103897675A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 郭保雨;楊倩云;王寶田;柴金鵬;李秀靈;嚴波;袁麗;郭輝
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工程技術公司
• 主分類號: C09K8/14
• 分類號: C09K8/14
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發明涉及一種鉆井液完井液及制備方法，特別涉及一種提高鉆速的鉆井液完井液及制備方法。?

背景技術

????隨著油氣勘探開發領域的不斷擴展，鉆井過程中遇到的地層越來越復雜，井也越來越深，井下的復雜情況更是難以預料，處理的難度增加。深井高壓下鉆遇硬質地層泥頁巖、軟頁巖、粘頁巖及膨脹性頁巖時，這類地層很容易水化膨脹導致井下復雜事故的發生，在深井鉆井、大段泥頁巖井段井壁失穩問題表現尤為突出。特別是鉆井液密度大于1.60g/cm³以上，由于固相含量高造成鉆井液的動切力、塑性粘度大。上述因素造成：一方面由于泥頁巖易吸水膨脹、分散運移，給鉆井作業帶來了許多困難，甚至引起井下復雜情況的發生，導致鉆井速度降低；另一方面，低鉆速又延長了鉆井液在井眼內的滯留時間，更加劇了地層和井眼的不穩定，使作業成本大大增加；同時鉆井液密度大，鉆井液的動切力、塑性粘度過高，造成鉆井液的循環壓耗過大，嚴重制約了鉆井速度。?

提高鉆井速度的鉆井液體系包括油基鉆井液、合成基鉆井液以及水基強抑制鉆井液和聚合醇鉆井液鉆井液。油基鉆井液具有抑制性強、潤滑性好、井壁穩定以及對油氣層損害程度小等優點，但是其成本高，而且會污染環境，生物降解性差。合成基鉆井液具有油基鉆井液的特點，解決了鉆井液污染環境問題，但是成本高。強抑制鉆井液和聚合醇鉆井液等在一定程度上抑制了泥頁巖的水化膨脹和分散運移，改善了鉆井液潤滑性能，提高了鉆井速度，但是不能有效防止鉆頭泥包，鉆井速度得不到明顯提高。?

國外從上世紀90年代開始研究并現場應用水基快速鉆井液技術，取得了很好的效果，Baroid與M-I公司應用快速鉆井液技術在德克薩斯海岸高島地區鉆進，平均鉆速從1.52-2.44m/h增加到3.05-7.62m/h(近四倍)；Hasley研制的快速鉆井液技術在南得克薩斯Wilcox地層應用，45口井平均鉆速比柴油基鉆井液提高30%，成本降低20%；Aron研制的快速鉆井液技術在墨西哥灣近海使用，鉆井效率提高10～20%，16口井降低成本23.5萬美元/口井；BP公司在加拿大東北部Noel油田，比同樣性能的柴油油基鉆井液的鉆速提高50％以上。?

國內對水基快速鉆井液技術的研究起步較晚，勝利油田從2003年開始鉆井液快鉆劑的研發，余麗彬等研制了一種快鉆劑KSZJ，它由帶電荷的蛋白質類大分子、表面活性劑和其它輔劑組成。在吐哈油田神平316井和連23井進行了現場試驗，試驗表明：加入KSZJ后，能較顯著提高鉆井液潤滑性能，平均機械鉆速提高了19.62%～31.13%。孫金生等發明了一種快速鉆進劑，主要由植物蛋白、水、磷酸、二乙烯多胺、磺化劑和pH值調節劑組成。室內實驗評價表明：該快鉆劑吸附在巖石、巖屑表面，使巖石、巖屑表面實現由親水向親油轉化。并在鉆頭及鉆具表面形成油膜，減少摩擦降低扭矩。在鉆井模擬實驗中，加入0.2%該快速鉆進劑后，能較好地提高鉆速。?

目前研究主要限制于開發單一鉆井液用提速處理劑，主要通過提高鉆井液潤滑性或者通過提高鉆井液抑制性獲得鉆井提速；加入鉆井液后易起泡，尤其是經高溫后起泡嚴重；制造單體主要來源于礦物油類和植物油類兩大類，礦物油對環境污染大，熒光級別高影響地質錄井，植物油成本較高；現場一般應用于3000m左右，密度1.6g/cm³以下井。缺乏優化的提速效果顯著的鉆井液完井液技術配方，尤其是缺乏適合在高密度環境下使用的快速鉆井液完井液技術。?

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種提高鉆速的鉆井液完井液及制備方法。?

本發明提到的一種提高鉆速的鉆井液完井液，由以下重量份的組分制成：?

連續液相采用淡水，加量100份；清潔潤滑快鉆劑，加量為0.2～1份；無水碳酸鈉0.1～1份，粘土采用鈉膨潤土，加量為2～3份；所述增粘劑采用粘彈性聚合物或生物聚合物，加量為0.1～0.3份；

降失水劑采用褐煤樹脂、磺酸鹽共聚物降失水劑或磺甲基酚醛樹脂，加量為0.3～6份；

抑制劑采用胺基抑制劑或胺基聚醇抑制劑，其加量為0～10份；

表面活性劑采用司盤-80或吐溫-80，其加量為0～1份；

堵漏劑采用超細碳酸鈣或膨脹石墨，加量為1～3份；

加重劑采用重晶石或四氧化錳，其加量為0.1～10份。

上述的胺基抑制劑，較佳的加量為0.5%。?

上述的司盤-80，其較佳的加量為0.3%～0.5%。?

上述的生物聚合物為黃原膠。?