[發明專利]一種鉆井用多功能液體、頁巖氣用鉆井流體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110906557.1
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113444502B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 許明標;周姍姍;由福昌
• 申請（專利權）人: 長江大學;荊州嘉華科技有限公司;中國石油化工股份有限公司;中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C09K8/24;E21B21/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王苗苗

本發明提供了一種鉆井用多功能液體、頁巖氣用鉆井流體及其制備方法和應用，涉及油田化學技術領域。本發明提供的鉆井用多功能液體，以質量份數計，包括以下制備原料：絲氨酸：10～30份；賴氨酸?甘氨酸共聚物：60～90份；蘇氨酸：5～20份；天冬氨酸：10～20份；水：10～40份。本發明提供的鉆井用多功能液體同時具有潤滑、降濾失和抑制三種功能；除可有效改善鉆井液潤滑性能外，對鉆井液體系的降濾失及抑制性能均有一定改善作用，以該多功能液體為原料制備的鉆井流體能夠有效解決頁巖氣水平井井壁失穩問題。

技術領域

本發明涉及油田化學技術領域，具體涉及一種鉆井用多功能液體、頁巖氣用鉆井流體及其制備方法和應用。

背景技術

頁巖氣作為一種重要的非常規天然氣資源，近年來在我國油氣資源勘探中占據舉足輕重的地位。我國頁巖氣勘探工作主要集中在四川盆地及其周緣、鄂爾多斯盆地和西北地區主要盆地。頁巖結構致密，為了更有效開采油氣資源，水平井是頁巖氣開發最佳的選擇，水平井是一種增大泄油面積的一種鉆井和完井方式，是沿著儲層方向鉆進一段長度和孔徑的井眼，從而增加儲層的泄油面積，提高產量，最大限度的開發單個油田，減少新鉆井的比例，從而減少投資。隨著技術的不斷進步，水平位移越來越長，對于水平井用鉆井液體系的潤滑性要求也越來越高。由于我國頁巖脆性礦物含量高，均達到40％以上，在人工壓裂等外力作用下易形成天然裂縫及誘導裂縫，我國頁巖均具有較好的脆性特征，巖心發育較多的裂縫系統，且具有一定的化學活性，在水平井鉆井過程中常出現井壁失穩等復雜事故，增加鉆井時間及成本。

油基鉆井液在水平井應用過程中，具有極好的潤滑性能，可有效降低鉆井過程中摩阻扭矩，同時可有效保證井壁穩定且具有較好的流變控制能力。但是，面臨日益嚴峻的環境保護問題，油基鉆井液的應用越來越受到限制。常見水基鉆井液雖然可以解決油基鉆井液的環境污染問題，但水基鉆井液的摩阻扭矩大、井壁穩定效果差的問題，在水平井中應用時尤其突出，制約著其在頁巖氣水平井中的應用。

中國專利CN202010528243.8公開了一種水基鉆井液，該鉆井液是一種大位移井用水基鉆井液，能夠解決大位移井潤滑問題，但沒有評價該水基鉆井液對井壁穩定性能的影響，尤其是水平井井壁穩定問題。而水平井潤滑及井壁穩定問題是頁巖氣水平井需要解決的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉆井用多功能液體、頁巖氣用鉆井流體及其制備方法和應用，本發明提供的鉆井用多功能液體能夠有效改善鉆井液的潤滑性能，以該多功能液體為原料制備的鉆井流體能夠有效解決頁巖氣水平井井壁失穩問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種鉆井用多功能液體，以質量份數計，包括以下制備原料：

絲氨酸：10～30份；

賴氨酸-甘氨酸共聚物：60～90份；

蘇氨酸：5～20份；

天冬氨酸：10～20份；

水：10～40份。

本發明提供了一種頁巖氣用鉆井流體，以質量份數計，包括以下制備原料：

水：65～90份；

多功能液體：10～35份；

堿度調節劑：0.1～2.0份；

包被劑：0.1～1.0份；

降濾失劑：1.0～4.0份；

流變調節劑：0.1～0.7份；

防塌封堵劑：1.0～3.0份；

重晶石：0～100份；

所述多功能液體為上述技術方案所述的鉆井用多功能液體。