[發明專利]一種環保型強抑制成膜封堵水基鉆井液及配制方法

在審

• 申請號: 202110150149.8
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112812757A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 肖剛;徐興華;宋芳;何盛江;李榮
• 申請（專利權）人: 成都西油華巍科技有限公司
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24
• 代理公司: 成都嘉企源知識產權代理有限公司 51246
• 代理人: 吳宇

本發明公開了一種環保型強抑制成膜封堵水基鉆井液，主要由原礦土、純堿、降失水增稠劑PAC?LV、降失水增稠劑DTP、降濾失劑SIFB?1、包被抑制劑JXA?1、成膜封堵劑FDM?1、NaOH、CaO、抑制潤滑劑YKZJ?1、KCl、重晶石和水組成；下述成分按重量百分數計：原礦土1.5?2％、純堿重量0.075?0.18％及水配制形成基漿；下述組分按基漿體積百分數計：降失水增稠劑PAC?LV為0.4?0.7％；降失水增稠劑DTP為0.2?0.6％；降濾失劑SIFB?1為4?12％；包被抑制劑JXA?1為1?3％；成膜封堵劑FDM?1為1.5?5％；NaOH為0.1?0.3％；CaO為0.4?0.6％；抑制潤滑劑YKZJ?1為1.5?4.5％；KCl為6?8％；配制完畢后使用適量重晶石將溶液密度調至1.8g/cm³。另外，本發明還公開了一種環保型成膜封堵水基鉆井液配制方法。本發明具有沉降穩定性、抑制性及抗污染能力更佳的優點，同時其粘切更低、摩阻更低。

技術領域

本發明涉及一種石油與天然氣開采完井技術領域，具體涉及一種環保型強抑制成膜封堵水基鉆井液；另外，本發明還涉及一種環保型強抑制成膜封堵水基鉆井液的配制方法。

背景技術

目前隨著非常規能源頁巖氣在國內的興起，在新一輪的資源評估之后頁巖氣已被證實在我國具有廣泛的開采前途，是解決目前國內油氣資源緊張，實現油氣增儲上產，保障國家能源安全的重中之重，與此同時圍繞頁巖氣開發的一些關鍵科學問題也被提上日程。以往頁巖地層是作為非儲層進行研究，但隨著頁巖氣的勘探開發進入工業開采實質性階段，頁巖地層作為主力儲層進行開發，在目前研究的重點區域諸如川渝地區的龍馬溪組和筇竹寺組儲層均為硬脆性頁巖地層，和傳統的水敏性泥頁巖相比，其水敏較弱，坍塌機理也有所偏頗，導致在進行長水平井鉆井時出現濾液侵入，井壁發生周期性坍塌，出現水敏性，這種以往只會在大段泥膏巖直井段中偶然出現的狀況，卻在頁巖氣鉆井過程中成為不可避免的情況，加之是水平井，因此其復雜性更高。

目前國內頁巖氣水平井鉆井過程中主要采用油基鉆井液，且大部分來自外企，這主要源自美國頁巖氣開發的成功經驗，但油基鉆井液高成本、高污染是其自然缺陷，能否通過研究得到高性能的仿油基水基鉆井液以及在新型納米鉆井液上取得突破值得期待。

目前在這方面已經取得很多進展相比油基鉆井液的優缺點水基鉆井液優點有：①環保；②天然氣侵易發現；③溫度對流變性影響較小；④成本相對低；⑤遇井漏容易處理等；缺點有：①井壁穩定性差；②熱穩定性相對較差，易于高溫凝膠化；③抗污染性差(固相及CO₂、H₂S氣體污染)，維護處理工作量大；④潤滑防卡能力不足。

因此，研制一種能適用于頁巖地層的新型水基鉆井液替代油基鉆井液能夠解決井壁穩定、儲層污染等問題則是目前頁巖氣鉆井的關鍵技術，也是國內外頁巖鉆井的難點所在。

申請號為:CN201610961270.8,授權公告號為：CN106520087B的發明公開了一種鉆進頁巖用強抑制性鉆井液，該鉆進頁巖用強抑制性鉆井液的制備方法包括：先量取900-1000g的自來水將水溫升至65℃，在低速600r/min電動攪拌下加入30g的鉆井液用膨潤土，攪拌10min加入2gNa₂CO₃再攪拌30min，常溫常壓下預水化24h；再在低速500r/min電動攪拌下加入0.3g鉆井液用強抑制降濾失劑JT900攪拌10min，加入0.5g大鉀強抑制劑FK-1攪拌5min，加入2g鉆井液用包被劑FK-421攪拌5min，加入1g頁巖抑制劑NF-923攪拌15min，加入1g陽離子降粘劑XH-1攪拌15min，加入2g頁巖穩定劑DLSAS攪拌15min；然后加入4g儲層屏蔽劑QCX-1攪拌15min，加入2g封堵劑DE-1攪拌10min，加入0.5g鉆井液用潤滑劑RT-881攪拌10min；最后用NaOH加水配制成質量百分濃度40％的堿液，調整體系pH為8.5，攪拌1h，用鉆井液用加重劑重晶石加重體系密度至1.8-2.0g/cm³。該鉆井液體系對環境污染小，有良好的流變性、強抑制、封堵能力強，用于頁巖鉆井。