[發明專利]適用于煤層氣井的鉆井液添加劑組合物及其應用和水基鉆井液及其應用

有效

• 申請號: 201610729914.0
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106381134B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 蔣官澄;賀垠博;劉沖;葛慶穎;楊麗麗;王勇;張永清;王照輝;程琳;胡景東
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C09K8/08;C09K8/10;C09K8/12
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 劉淼,劉兵

技術領域

本發明涉及石油工業的鉆井領域，具體地，涉及一種適用于煤層氣井的鉆井液添加劑組合物及其應用和水基鉆井液及其應用。

背景技術

我國煤層氣儲量豐富，但尚未實現大規模商業化開發，其中一個重要的原因在于煤層氣儲層具有高敏感特性，在鉆井過程中易被外來流體、固相污染，從而堵塞煤層氣滲流裂縫通道，導致影響煤層氣解吸附，出氣量大幅下降。

在泡沫鉆井液技術以及欠平衡鉆井技術尚未高度普及的情況下，目前鉆煤層氣井可采用無固相鹽水鉆井液技術，即不使用膨潤土、重晶石、以及其余固相顆粒，且通過添加鹽類(例如KCl、NaCl等)進行加重所得的鹽水鉆井液，但是目前仍未開發得到能夠對煤層氣井具有較高適應性的無固相鹽水鉆井液。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠較好地適用于煤層氣井鉆井的鉆井液添加劑組合物及其應用和水基鉆井液及其應用。

為了實現上述目的，本發明提供一種適用于煤層氣井的鉆井液添加劑組合物，該組合物含有增粘提切劑、包被劑和降濾失劑，其中：

所述增粘提切劑為含有式(1)所示的結構單元、式(2)所示的結構單元和式(3)所示的結構單元的共聚物，其中：

其中，R¹、R^1'、R²、R^2'、R⁵、R^5'、R⁴和各個R⁷各自獨立地選自H和C1-C8的烷基；R³、R⁶和R⁸各自獨立地選自C0-C8的亞烷基；X選自-NH-或-O-；n為1-4的整數；

所述包被劑為梳型多糖類化合物，所述梳型多糖類化合物的側鏈由下式(I)所示的化合物和式(II)所示的化合物提供，其中，所述磺化多糖類化合物為磺化的淀粉、磺化的纖維素類化合物或磺化的黃原膠：

其中，L¹、L^1'、L²和L^2'各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；

所述降濾失劑為納晶纖維素。

本發明還提供了上述組合物作為鉆井液中的添加劑的應用。

本發明還提供了含有上述組合物的水基鉆井液。

本發明還提供了上述水基鉆井液在煤層氣井鉆井中的應用。

本發明的組合物，通過上述增粘提切劑、包被劑和降濾失劑的配合作用，能夠在用于無固相的鹽水鉆井液中作為添加劑，使得該鹽水鉆井液獲得機械鉆速高(因為無固相，機械隨鉆阻礙小)、較低殘渣率的優點，可以達到煤層氣井的高效鉆井以及對煤層氣儲層的低傷害的目的。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍，這些數值范圍應被視為在本文中具體公開。

本發明提供一種適用于煤層氣井的鉆井液添加劑組合物，該組合物含有增粘提切劑、包被劑和降濾失劑，其中：

所述增粘提切劑為含有式(1)所示的結構單元、式(2)所示的結構單元和式(3)所示的結構單元的共聚物，其中：

其中，R¹、R^1'、R²、R^2'、R⁵、R^5'、R⁴和各個R⁷各自獨立地選自H和C1-C8的烷基；R³、R⁶和R⁸各自獨立地選自C0-C8的亞烷基；X選自-NH-或-O-；n為1-4的整數；

所述包被劑為梳型多糖類化合物，所述梳型多糖類化合物的側鏈由下式(I)所示的化合物和式(II)所示的化合物提供，其中，所述磺化多糖類化合物為磺化的淀粉、磺化的纖維素類化合物或磺化的黃原膠：