[發(fā)明專利]一種可增強鉆井液封堵性能的封堵劑及其封堵方法和應用

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• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111690389A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 王京光;張小平;趙海鋒;丁磊;寄曉寧;郭康;王國慶;趙雷;王勇強;張長庚;賈俊;吳滿祥;高潔;劉偉;趙向陽;董宏偉;趙建震;涂海海;曲先偉;韓朝輝
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: C09K8/46
• 分類號: C09K8/46;C09K8/32;C09K8/24;E21B33/13
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 趙嬌

1.一種可增強鉆井液封堵性能的封堵方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)針對鉆井地層裂縫情況選擇兩種不同類型的封堵劑，其中一種封堵劑為惰性顆粒，另一種封堵劑為可變形聚合物；

步驟2)將兩種不同類型的封堵劑添加到鉆井液中，其中惰性顆粒的添加量為鉆井液的2.0％～4.0％，其中可變形聚合物的添加量為鉆井液的1.0％～3.0％；

步驟3)將添加了兩種不同類型封堵劑的鉆井液泵人鉆井中，鉆井液中的惰性顆粒可以迅速進入地層裂縫架橋形成內(nèi)封堵層；所述可變形聚合物在惰性顆粒形成的內(nèi)封堵層基礎上進行微交聯(lián)可變形封堵，形成外封堵層。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種可增強鉆井液封堵性能的封堵方法，其特征在于：所述步驟1)中地層裂縫情況包括納米級微裂縫、納微米級微裂縫、1～100um微米級微裂縫、100～500um微裂縫或微孔隙、500～1000um微裂縫、中上部地層微裂縫。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種可增強鉆井液封堵性能的封堵方法，其特征在于：當鉆井地層為納米級微裂縫或納微米級微裂縫時，選用的惰性顆粒為納米惰性顆粒G314或納米惰性顆粒G314-2，選用的可變形聚合物為微交聯(lián)納米聚合物封堵劑G308或微交聯(lián)納米聚合物封堵劑G332；當鉆井地層為1～100um微米級微裂縫時，選用的惰性顆粒為2500目超細碳酸鈣，選用的可變形聚合物為微交聯(lián)納米聚合物封堵劑G308或微交聯(lián)納米聚合物封堵劑G332；當鉆井地層為100～500um微裂縫或微孔隙時，選用的惰性顆粒為2500目超細碳酸鈣，選用的可變形聚合物為乳化石蠟G325；當鉆井地層為500～1000um微裂縫時，選用的惰性顆粒為800目石灰石粉，選用的可變形聚合物為乳化石蠟G325；當鉆井地層為中上部地層微裂縫時，選用的惰性顆粒為400目或600目石灰石粉，選用的可變形聚合物為乳化石蠟G325。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種可增強鉆井液封堵性能的封堵方法，其特征在于：當鉆井地層為納米級微裂縫或納微米級微裂縫，鉆井液為水基鉆井液時，選用的惰性顆粒為納米惰性顆粒G314，選用的可變形聚合物為微交聯(lián)納米聚合物封堵劑G308；當鉆井地層為納米級微裂縫或納微米級微裂縫，鉆井液為油基鉆井液時，選用的惰性顆粒為納米惰性顆粒G314-2，選用的可變形聚合物為微交聯(lián)納米聚合物封堵劑G332；當鉆井地層為1～100um微米級微裂縫，鉆井液為水基鉆井液時，選用的惰性顆粒為2500目超細碳酸鈣，選用的可變形聚合物為微交聯(lián)納米聚合物封堵劑G308；當鉆井地層為1～100um微米級微裂縫，鉆井液為油基鉆井液時，選用的惰性顆粒為2500目超細碳酸鈣，選用的可變形聚合物為微交聯(lián)納米聚合物封堵劑G332。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種可增強鉆井液封堵性能的封堵方法，其特征在于：所述惰性顆粒的粒徑為相應地層裂縫的1/3倍，其中可變形聚合物的粒徑大于相應地層裂縫的2/3倍，當可變形聚合物交聯(lián)后其粒徑為相應地層裂縫的3倍以上。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種可增強鉆井液封堵性能的封堵方法，其特征在于，所述步驟1)兩種不同類型的封堵劑用于鉆井液的瞬時濾失量計算方法為：

V₀＝4V_7.5-2V₃₀

式中：

V₀—高溫高壓瞬時濾失量，mL；

V_7.5—7.5min的高溫高壓濾失量，mL；

V₃₀—30min的高溫高壓濾失量，mL。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種可增強鉆井液封堵性能的封堵方法，其特征在于，所述步驟1)兩種不同類型的封堵劑用于鉆井液的瞬時濾失量降低率計算方法為：

式中：

R—瞬時濾失量降低率，％；

V₁—添加兩種不同類型的封堵劑的鉆井液的高溫高壓瞬時濾失量，mL；

V₀—鉆井液的高溫高壓瞬時濾失量，mL。