[發明專利]降低地層傷害的鉆井液和煤層氣開發鉆井中使用的鉆井液

有效

• 申請號: 201410242884.1
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104046339B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 毛志新;張太亮;全紅平;彭宏釗;陳東;鄧鈞耀;紀元;張毅;田天
• 申請（專利權）人: 中聯煤層氣國家工程研究中心有限責任公司;西南石油大學;中石油煤層氣有限責任公司
• 主分類號: C09K8/22
• 分類號: C09K8/22
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所11323
• 代理人: 權鮮枝

技術領域

本發明涉及煤層氣開發中的鉆井領域，特別涉及一種降低底層傷害的鉆井液及煤層氣開發中使用的鉆井液。

背景技術

鉆井液是鉆探過程中，孔內使用的循環沖洗介質。鉆井液是鉆井的血液，又稱鉆孔沖洗液。鉆井液按組成成分可分為清水、泥漿、無粘土相沖洗液、乳狀液、泡沫和壓縮空氣等。清水是使用最早的鉆井液，無需處理，使用方便，適用于完整巖層和水源充足的地區。泥漿是廣泛使用的鉆井液，主要適用于松散、裂隙發育、易坍塌掉塊、遇水膨脹剝落等孔壁不穩定巖層。

鉆井液的作用有：攜帶巖屑，清潔井底；冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱；平衡井壁巖石側壓力，在井壁形成濾餅，封閉和穩定井壁；懸浮巖屑和加重劑；平衡(控制)地層壓力；在地面能沉除砂子和巖屑；有效傳遞水力功率；提供所鉆地層的大量資料；承受鉆桿和套管的部分重力；水力破碎巖石。

依據基液和主要處理劑的不同，鉆井液可以分為油基鉆井液，水基鉆井液，氣體鉆井流體等，比較常用的是前兩種。鉆井液主要由液相、固相和化學處理劑組成。液相可以是水(淡水、鹽水)、油(原油、柴油)或乳狀液(混油乳化液和反相乳化液)。固相包括有用固相(膨潤土、加重材料)和無用固相(巖石)。化學處理劑包括無機、有機及高分子化合物。

水基鉆井液是一種以水為分散介質，以粘土(膨潤土)、加重劑及各種化學處理劑為分散相的溶膠懸浮體混合體系。其主要組成是水、粘土、加重劑和各種化學處理劑。它在實際應用中一直占據著主導地位。其主要的體系有分散鉆井液、鈣處理鉆井液、鹽水鉆井液、聚合物鉆井液、正電膠鉆井液和抗高溫深井水基鉆井液。

油連續相鉆井液(習慣稱為油基鉆井液)是一種以油(主要是柴油或原油)為分散介質，以加重劑、各種化學處理劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。其主要組成是原油、柴油、加重劑、化學處理劑和水等。它基本經歷了原油鉆井液、油基鉆井液、油包水鉆井液等三個階段。

水鎖效應是在開采油氣田的過程中，當鉆井液、完井液等外來流體侵入儲層后，造成近井壁處油氣相滲透率降低的現象。水鎖效應在煤層氣鉆井中也比較常見，在鉆井的一系列過程中都不同程度的存在水鎖效應，導致油井、氣井減產甚至停產。因此，找到水鎖效應的影響因素，以及抑制和解除水鎖傷害的方法，對于改善煤層氣開發效果的意義重大。

現有技術中解決水鎖效應的途徑主要有以下幾種：

一是注氮氣，氮氣可以進入水不能進入的低滲地段，可以將低滲帶的處于束縛態的原油軀體成可以流動的原油，對于原油產生“抽提”或“攜帶的”作用。

二是水力壓裂，此方法可以減小進井地層的流動壓降，擴大有效地流入范圍，讓氣井保持較高的井底壓力生產，推遲井眼附近凝析液的聚集。該方法可有效解除水鎖傷害,但成本較高。

三是預熱地層，此方法是經過一種專用的井底傳輸油管加熱工具注入氣體，由此來直接加熱井底近井地帶目標層。從而使井筒附近的溫度達到500℃,從而使反滲吸水超臨界抽提。

四是注混相水溶劑，此工藝的機理為：在溫度小于油氣藏溫度時，向近井地帶注入混相水溶劑，然后燜井一段時間，當近井溫度與油氣藏溫度相同時打開油井，此時釋放的壓力會對溶劑和水產生閃蒸作用，使束縛水得以解除，從而降低了水鎖效應。

利用現有技術中的上述方法解決水鎖效應存在成本過高或者效果不理想的問題。

發明內容

本發明提供一種降低地層傷害的鉆井液，以解決現有技術中解決水鎖效應的方法存在的成本過高或者效果不理想的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供了一種降低地層傷害的鉆井液，所述鉆井液包括：

100單位質量的淡水、1.5～4.5單位質量的降濾失劑、1單位質量的防塌劑、2單位質量的聚合醇、1.5單位質量的無機鈉膨潤土、1單位質量的氟碳表面活性劑和3單位質量的無機堿。

可選地，所述1.5～4.5單位質量的降濾失劑為1～2.5單位質量的丙烯酸、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸三元共聚物和0.5～2單位質量的聚陰離子纖維素的混合物。

可選地，所述淡水為氯化鈉礦化度低于10000mg/L的天然淡水。

可選地，所述防塌劑為乳化瀝青、氯化鉀或氯化銨。

可選地，所述聚合醇為聚乙二醇或聚乙烯醇。

可選地，所述無機堿為碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉。

可選地，所述鉆井液還包括：1單位質量的十六烷基三甲基溴化銨。