[發明專利]一種低滲儲層環保納米水基鉆井液及其制備方法

在審

• 申請號: 201910079701.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109666466A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 劉書杰;邢希金;邱正松;周國偉;耿亞楠;馮桓榰;曹硯鋒;楊玉貴
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;C09K8/68;C09K8/508;C09K8/035
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 吳愛琴

本發明涉及一種低滲儲層環保納米水基鉆井液及其制備方法。所述鉆井液體系由以下原料制成：水、納米膨潤土、無水碳酸鈉、環保納米增粘提切劑、環保納米降濾失劑、環保抑制防塌劑、環保潤滑劑、環保納米封堵劑、環保納米流型調節劑。制備方法：將納米膨潤土加入水中，攪拌均勻；加入無水碳酸鈉，充分攪拌，并水化24h；依次加入環保納米增粘提切劑、環保納米降濾失劑、環保抑制防塌劑、環保潤滑劑、環保納米封堵劑、環保納米流型調節劑，攪拌均勻即得所述環保納米水基鉆井液體系。本發明能很好地抑制黏土水化膨脹，具有良好的濾失造壁性，攜巖能力強，環保性能優越，對環境無傷害。

技術領域

本發明涉及石油鉆井領域，具體涉及一種低滲儲層環保納米水基鉆井液及其制備方法。

背景技術

納米材料是由納米級的小粒子組成，一般是指尺寸在1-100nm的顆粒，具有以下特點：1、表面效應，即具有非常大的比表面積和很高的表面活性；2、小尺寸效應，即由于顆粒尺寸的變小，引起宏觀物理性質的變化；3、量子尺寸效應。即當顆粒尺寸下降到納米級時，能級改變；4、宏觀量子隧道效應，即微觀粒子穿越勢壘的能力。

鉆井井下事故，特別是對油氣層的污染多是由于鉆井液中的黏土引起的，加入的處理劑主要為了使體系中黏土顆粒保持合適的顆粒狀態，使鉆井液保持合理的流變性及濾失造壁性。納米材料的性質，使其可以吸附到粘土顆粒層間和表面，改變體系的流變性能。同時，納米抑制劑可以進入粘土層間，抑制粘土水化膨脹和分散，增強井壁穩定性。納米封堵劑既可以封堵微小孔隙，又可以起到一定的潤滑作用。

美國的頁巖氣革命，使美國的油氣當量近幾年有了質的飛躍。我國20世紀90年代才開始進行頁巖氣勘探開發，開發技術與國外有一定的差距，頁巖氣儲層保護是勘探開發過程中至關重要的一環，其中，鉆井液是核心。納米材料廣泛應用于醫學、藥學、化學及生物監測、制造業、光學等，但在鉆井液中的應用研究較少，且尚未見針對低滲儲層的環保納米鉆井液體系的報道。

發明內容

本發明針對低滲儲層提出了一種增強儲層保護效果的環保納米水基鉆井液及其制備方法。

本發明所提供的低滲儲層環保納米水基鉆井液，包括下述重量百分比含量的組份：

水、納米膨潤土1-4％(基于100體積份水)、碳酸鈉0.05-0.2％、環保納米增粘提切劑0.3-0.8％、環保納米降濾失劑0.5-2％、環保抑制防塌劑0.5-4％、環保潤滑劑0.2-1.5％、環保納米封堵劑1-5％、環保納米流型調節劑0.2-2％。

所述環保納米水基鉆井液中，所述環保納米增粘提切劑為納米黃原膠、納米聚陰離子纖維素、納米羧甲基纖維素中的一種或多種。

所述環保納米增粘提切劑的制備方法，為：將增粘提切劑(黃原膠、聚陰離子纖維素、羧甲基纖維素中的一種或多種)配制成一定濃度的溶液，采用高壓均質機，在100-300MPa下，均質1-5次，得到納米增粘提切劑，其中，所述納米增粘提切劑的粒度在30nm-800nm之間，具體可為50-800nm。

所述環保納米水基鉆井液中，所述環保納米降濾失劑為玉米淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉和木薯淀粉中的一種或多種淀粉，經改性制備的納米淀粉降濾失劑。