[發明專利]一種適用于長寧威遠地區的水基鉆井液

在審

• 申請號: 201810126542.1
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108251086A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 黃進軍;田月昕;李文飛;李學涯;李春霞;郭星波;沈景原
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;C09K8/508;C09K8/467;C09K8/035
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

本發明公開了一種適用于長寧威遠地區的水基鉆井液，其重量配比如下：鈉膨潤土8.1?9.9份、氫氧化鉀0.81?0.99份、碳酸鉀0.81?0.99份、磺化聚丙烯酰胺共聚物5.4?6.6份、鉆井液用磺甲基酚醛樹脂10.8?13.2份、聚陰離子纖維素2.7?3.3份、鉆井液用潤滑劑2.7?3.3份、甲酸鉀5.4?6.6份、氯化鉀16.2?19.8份、鉆井液用聚胺抑制劑8.1?9.9份、鉆井液用納米封堵劑16.2?19.8份、PEG?3000 10.8?13.2份、超低滲透井眼強化封堵劑5.4?6.6份、重晶石612?748份、水262?320份。主要用于長寧威遠地區頁巖氣開采鉆井使用。

技術領域

本發明屬于石油和天然氣鉆井領域，具體涉及一種適用于長寧威遠地區的水基鉆井液。

背景技術

頁巖氣是目前全球資源勘探開發的熱點，頁巖氣的商業化開采已經成為我國新能源戰略的重要組成部。我國在目標區長寧—威遠地區進行了頁巖氣試點研究，取得了可觀的成果。水平井鉆井時要達到井壁穩定和安全高效鉆井是頁巖氣地層開發中的重點和難點所在。目前，國外頁巖氣水平井主要采用油基鉆井液鉆進，如北美地區70％的頁巖氣水平井鉆井，且國內的長寧—威遠頁巖氣開發示范區均采用油基鉆井液。主要是因為油基鉆井液有著利于井壁穩定、抑制性強和潤滑性優異的主要優勢。但是油基鉆井液存在著諸多問題，其中經濟成本高、環境污染嚴重問題最為突出，同時存在著固井質量差、影響測井準確性和更易傳遞壓力等問題，使其在國際油價持續低迷和環保要求日益嚴格的形勢下使用范圍越來越小。為順應當今石油行業的發展趨勢，相關水基鉆井液的研究與推廣就勢在必行。

長寧與威遠地區屬硬脆性頁巖，易發生掉塊現象，伊蒙混層和綠泥石屬間層礦物，易發生水化膨脹現象，當黏土礦物中這些組分大量存在時將導致嚴重的井壁失穩現象發生。長寧—威遠地區黏土含量高，主要以伊利石、高嶺石、蒙脫石為主。同時在威遠地區龍馬溪組上部地層和長寧地區龍馬溪組之上的韓家店地層中軟泥巖大量存在，將極易發生吸水膨脹縮頸或掉塊現象，造成泥包阻卡。同時微裂縫發育，由水化分散造成頁巖強度降低，易導致井壁坍塌。微觀層面上看，長寧—威遠地區志留系龍馬溪組頁巖巖芯表面相當致密，壓實程度較高。巖芯巖樣表面層理和微裂縫發育，自然狀態下微裂縫開度可達到5μm，裂縫的長度基本上不超過30μm。同時由于地層沉積作用形成的孔洞明顯，洞徑大小在10μm左右。經實驗，現有的水基鉆井液無法滿足該地區的使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題為：如何提供一種適用于長寧威遠地區頁巖氣開采的水基鉆井液。

本發明的技術方案為：一種適用于長寧威遠地區的水基鉆井液，其重量配比如下：鈉膨潤土8.1-9.9份、氫氧化鉀0.81-0.99份、碳酸鉀0.81-0.99份、磺化聚丙烯酰胺共聚物5.4-6.6份、鉆井液用磺甲基酚醛樹脂10.8-13.2份、聚陰離子纖維素2.7-3.3份、鉆井液用潤滑劑2.7-3.3份、甲酸鉀5.4-6.6份、氯化鉀16.2-19.8份、鉆井液用聚胺抑制劑8.1-9.9份、鉆井液用納米封堵劑16.2-19.8份、PEG-3000 10.8-13.2份、超低滲透井眼強化封堵劑5.4-6.6份、重晶石612-748份、水262-320份。

進一步地，鈉膨潤土9份、氫氧化鉀0.9份、碳酸鉀0.9份、磺化聚丙烯酰胺共聚物6份、鉆井液用磺甲基酚醛樹脂12份、聚陰離子纖維素3份、鉆井液用潤滑劑3份、甲酸鉀6份、氯化鉀18份、鉆井液用聚胺抑制劑9份、鉆井液用納米封堵劑18份、PEG-3000 12份、超低滲透井眼強化封堵劑6份、重晶石680份、水291份。

進一步地，磺化聚丙烯酰胺共聚物采用克拉瑪依市奧澤工貿有限責任公司型號為AP220的磺化聚丙烯酰胺共聚物。

進一步地，鉆井液用磺甲基酚醛樹脂采用任丘市長興石油化工有限公司型號為SMP-2的鉆井液用磺甲基酚醛樹脂。

進一步地，聚陰離子纖維素采用重慶力宏精細化工有限公司型號為PAC-ULVT的聚陰離子纖維素。