[發(fā)明專利]減阻防卡鉆井液及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011488227.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN112322262A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于松法;李剛杰;荀海峰;晏智航;黃超;陳志濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆華油能源工程服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/24
• 分類號(hào): C09K8/24;C09K8/18;C09K8/20;C09K8/48;C09K8/487
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標(biāo)事務(wù)所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯潔

本發(fā)明涉及石油與天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，是一種減阻防卡鉆井液及其制備方法，前者原料包括黏土材料、堿類材料、降濾失劑材料、防塌材料、潤(rùn)滑材料、減摩材料、表面活性劑材料、封堵材料、加重材料，后者按照下述方法進(jìn)行：依次在清水中加入黏土材料、堿類材料、降濾失劑材料、防塌材料、潤(rùn)滑材料、減摩材料、表面活性劑材料、封堵材料和加重材料，配制得到減阻防卡鉆井液。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)便，原料易得，得到的減阻防卡鉆井液針對(duì)鉆井過(guò)程中可能出現(xiàn)的卡鉆事故，抗溫可達(dá)到180℃，潤(rùn)滑性能好，封堵降濾失效果較高，有利于減小摩擦、降低阻力，有利于預(yù)防卡鉆、減少事故，有利于提高鉆速，進(jìn)而有利于降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油與天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，是一種減阻防卡鉆井液及其制備方法。

背景技術(shù)

目卡鉆可分為壓差卡鉆（粘附卡鉆）、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、電測(cè)卡鉆、落物卡鉆等類型，大多鉆井液有直接關(guān)系。

壓差卡鉆最為常見。鉆井過(guò)程中，當(dāng)一段鉆具與地層的井壁接觸，在井內(nèi)壓力與地層壓力之間的壓差作用下，鉆具被擠壓并粘附在井壁上，鉆具不能活動(dòng)，即發(fā)生了卡鉆。井內(nèi)壓力與地層壓力之間的壓差越大，粘附力越大鉆具與井壁之間的接觸面積越大，粘附力越大鉆具與井壁之間的摩擦系數(shù)越大，粘附力越大鉆具在井壁靜止時(shí)間越長(zhǎng)越容易發(fā)生卡鉆。在定向井和水平井中壓差卡鉆的幾率更高。進(jìn)入易塌地層前調(diào)整鉆井液，補(bǔ)充瀝青等封堵類處理劑，提高鉆井液對(duì)地層層理、微裂縫的封堵能力，減少濾液進(jìn)入地層。加大防塌類處理劑的用量，提高鉆井液防塌能力。依據(jù)鄰井資料和壓力預(yù)測(cè)選擇適當(dāng)?shù)你@井液密度，要求鉆井液密度大于地層坍塌壓力，使井壁處于力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)。嚴(yán)格控制濾失量，特別是高溫高壓濾失量，從而減少濾液進(jìn)入地層，造成水化坍塌。選用與地層配伍性好的鉆井液體系，保持良好的鉆井液性能，并具有適當(dāng)濾失量和薄而堅(jiān)韌的泥餅，以及較低的泥餅?zāi)Σ料禂?shù)；降低鉆井液中有害固相含量，減少泥餅中鉆屑含量和降低泥餅滲透率；根據(jù)需要加入潤(rùn)滑劑，提高鉆井液和泥餅的潤(rùn)滑性；一旦發(fā)生壓差卡鉆，可以通過(guò)降低鉆井液密度、泡解卡鉆井液、過(guò)清水進(jìn)行處理。

沉砂卡鉆，當(dāng)鉆速較快或洗井不好，環(huán)空集存有大量的鉆屑，如這時(shí)鉆井液粘度、切力又過(guò)低，懸浮效果不好，鉆進(jìn)過(guò)程中突然停泵，會(huì)有大量鉆屑較快地沉降，埋住鉆具，造成卡鉆。另外，在接單根或立柱時(shí)，大量鉆屑沉降到井底，下放鉆具過(guò)快而插入沉砂也會(huì)造成卡鉆。砂橋卡鉆，易坍塌地層以及堅(jiān)硬與軟地層重疊交互的井徑突變井段(糖葫蘆井眼)，往往會(huì)在大小井眼過(guò)渡處形成砂橋，如下鉆過(guò)猛，就有可能插入砂橋，造成卡鉆。保持鉆井液良好的流變性能和攜帶、懸浮鉆屑的能力；合理的環(huán)空水力參數(shù)（排量、上返速度），固控設(shè)備的有效工作，及時(shí)清除鉆屑，保證井筒和井底清潔，控制鉆速；避免鉆頭定點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)，形成“大肚子”或“糖葫蘆”井眼。一旦發(fā)生沉砂或砂橋卡鉆，應(yīng)切忌大排量猛開泵，或盲目提，硬壓或強(qiáng)行轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，這樣會(huì)使沉砂和砂橋擠得更緊，甚至進(jìn)一步造成憋漏和憋塌。

井塌卡鉆是指在鉆井過(guò)程中發(fā)生突然的井塌造成的卡鉆。突然井塌的可能是一段已不穩(wěn)定井壁而垮塌，也可能是鉆具上提或下放過(guò)快過(guò)猛造成的擠壓或抽汲壓力激動(dòng)，或猛烈撞擊井壁造成的。這時(shí)塌塊較大。數(shù)量較多，突然下落，將鉆具卡住。特點(diǎn)是發(fā)生快、突然，造成開泵困難，鉆具活動(dòng)受阻。預(yù)防井塌卡鉆主要是提高井壁穩(wěn)定性，將鉆井液密度控制適當(dāng)，同時(shí)在易地層段增加防塌處理劑用量，提高體系的防塌能力。

鉆井液性能與電測(cè)有較大的關(guān)系。鉆井液性能好，形成的泥餅致密、薄、韌，有利于電測(cè)的進(jìn)行；鉆井液潤(rùn)滑性好，電測(cè)儀器在井壁上的摩擦力減小，有利于電測(cè)儀器的下放和提升；鉆井液濾失量低，在滲透性好的砂巖井段就不易形成虛厚泥餅，就不會(huì)增大摩擦力，同時(shí)鉆井液良好就可以保證井壁穩(wěn)定，減少形成“糖葫蘆”井眼的幾率。易垮塌地層易形成大肚子井眼，導(dǎo)致電測(cè)儀器不能順利下入；易縮徑地層導(dǎo)致井眼變小，電測(cè)儀器下到這些位臵遇阻，上提遇卡；在一些相對(duì)較軟的地層在電測(cè)過(guò)程中，易被電纜拉出槽，時(shí)間較長(zhǎng)后鍵槽就深，極易造成電纜卡。