可溶性加重鹽低傷害鉆井液及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種可溶性加重鹽低傷害鉆井液及其制備方法，可溶性加重鹽低傷害鉆井液包括下述質量百分比的組份：有機鹽10～20%；無機鹽3～5%；提粘劑0.1～0.3%；降濾失劑0.5～1.0%；屏蔽暫堵劑0.5～5.0%；堿度控制劑0.1～0.3%；防腐劑0.03～0.1%；除氧劑0.5～0.8%；緩蝕劑0.1～0.2%；余量為水。本發明專利技術性能穩定，液相密度高，且易調節，流變性能好，能有效保護儲層，保持井壁穩定，提高儲層鉆遇率，特別適用于泥巖的水平段儲層。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種油氣田鉆井作業中的鉆井液，特別是一種適合儲氣庫水平段鉆進的。
技術介紹
儲氣庫建設是國家能源安全的重要舉措，主要解決天然氣使用的調峰問題。現有技術中，大型整裝深層低滲透孔隙型砂巖巖性干氣氣藏，氣田面積大而儲層薄儲層厚度5-45米(平均15米)，低滲透率(平均O. 7mD)，低孔隙度(5%)。氣層埋深在2800m左右，在長期開采后，目的層壓力極低(壓力系數O. 4-0. 6)，采用水平井及篩管完井方式進行，使得鉆井施工存在諸多技術難題，氣田儲層特有的砂體連片性差，特別是在水平段鉆遇泥巖可能會導致井眼不穩定，同時對儲層孔喉通道的原始程度的保護，即保護儲層提出更高的要求。水平井鉆井技術在全世界范圍大量應用，涉及到的鉆井液種類也較多。但在實際應用中，鉆井液成為長水平井鉆井技術應用的主要瓶頸之一，特別是長水平段鉆遇時鉆遇泥巖、碳質泥巖和煤層。首先存在很大的力學不穩定性，以及煤層微裂縫中含有極少量的膨脹性極強的泥頁巖或其它粘土物質，在泥漿濾液侵入后，進一步破壞了煤層的原始力學結構，發生垮塌的可能性更大，尤其是大段泥巖、碳質泥巖的出現，穩定性更差，同時該井段還處于長水平段和裸眼完井，暴露段長，本身屬于“三低”儲層，因而鉆井液對儲層的傷害幾率更大。常規鉆井液不能滿足井壁穩定、保護儲層、井眼凈化、降低摩阻等技術要求，往往導致井下復雜及儲層傷害。中國專利號“200810232642. 9”公開了一種強抑制性雙鉀離子一聚合物鉆井液，公開日為2008年12月15日，包括下述重量百分比的物質A.作為無機抑制劑的無機鉀鹽7% -9% ；B.作為有機抑制劑的有機鉀鹽O. 5%-O. 6% ； C.提粘劑O. 3%-0.5% ；D.降濾失劑O. 3% -O. 5% ；E .堿度控制劑O. 3% -O. 5% ；F.防腐劑O. 03% -O. 1% ；G.消泡劑O. 1% -0.2% ；H.加重劑1% -8% ;余量是水。但該專利技術應用于水平井儲層段鉆井技術中，會存在如下問題一、該專利所述的鉆井液應用于上部井段，針對上部井段垮塌問題，由于地層存在差異，該鉆井液不能解決水平段井壁穩定及儲層傷害問題；二、該專利所述的有機鉀鹽和加重劑會損害原始儲層滲透率，導致油氣產量降低，因此不適合水平井儲層段；三、該專利所述鉆井液為固相加重，過多的固相易侵入地層，導致儲層傷害，同時過多的固相可能會引起水平段扭矩增大，鉆井液性能不易調節等問題；四、該專利鉆井液主要是防止上部井段硬脆性泥巖坍塌，不能解決下部儲層段軟泥巖和碳質泥巖坍塌問題。五、由于水平段井深加大，地層溫度升高，該專利所述鉆井液中聚合物抗溫性較低，不能滿足長水平段鉆進時較高的地層溫度。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有長水平井鉆井技術中使用的鉆井液存在的上述問題，提供一種，本專利技術性能穩定，液相密度高，且易調節，流變性能好，能有效保護儲層，保持井壁穩定，提高儲層鉆遇率，特別適用于泥巖的水平段儲層。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下 一種可溶性加重鹽低傷害鉆井液，其特征在于，包括下述質量百分比的組份 有機鹽10 20% ;無機鹽3 5% ;提粘劑O.1 O. 3% ;降濾失劑O. 5 1. 0% ;屏蔽暫堵劑O. 5 5. 0% ;堿度控制劑O.1 O. 3% ;防腐劑O. 03 O.1 % ;除氧劑O. 5 O. 8% ;緩蝕劑O.1 O. 2%;余量為水。本專利技術還包括潤滑劑1. O 2. 0%，所述潤滑劑為油基潤滑劑。所述的有機鹽為甲酸鉀、甲酸鈉或乙酸鉀中的一種或按任意配比的兩種。所述的無機鹽為氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀或氯化鈉中的一種或按任意配比的兩種。所述提粘劑為黃原膠或高粘聚陰離子纖維素中的一種或按任意配比的兩種。所述降濾失劑為低粘聚陰離子纖維素、低粘羧鈉基基纖維素、羥乙基纖維素或淀粉中的一種或任意配比的兩種。所述屏蔽暫堵劑為可溶性纖維素或細目碳酸鈣的一種或按任意配比的兩種。所述堿度控制劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或強氧化鈣。所述防腐劑為甲醛或戊二醛。所述除氧劑為 有機胺化合物。所述緩蝕劑為有機磷雜環化合物。一種，其特征在于，包括如下步驟 a、按照配比，在清水中分別加入降濾失劑和提粘劑，并攪拌混合均勻； b、再加入有機鹽和無機鹽，攪拌使其充分溶解； C、再加入屏蔽暫堵劑，攪拌混合均勻； d、再分別加入防腐劑、除氧劑和緩蝕劑，攪拌使其溶解； e、用堿度控制劑將pH值調節至9 10.5 ; f、在使用中，根據需要加入潤滑劑。采用本專利技術的優點在于 一、本專利技術以至少一種有機鹽、至少一種無機鹽、少一種聚合物增稠劑，至少一種聚合物降濾失劑為主要添加劑配制成鉆井液，該鉆井液無粘土，流變性能易于調節，以可溶性鹽為加重劑，使鉆井液達到一定液相密度，具有高密度、低固相、強抑制等特點，達到保護儲層，防止井壁坍塌，井眼凈化的要求。二、本專利技術利用可溶性鹽調節鉆井液密度，平衡地層應力，最大限度的消除無用固相；包括有機鹽10 20% ;無機鹽3 5%，利用有機鹽和無機鹽協同效應抑制泥巖水化膨脹，垮塌；包括劑降濾失劑O. 5 1. 0%，選擇、研制合適的處理，滿足現場鉆井液流變性能的要求；包括屏蔽暫堵劑O. 5 5. 0%，利于保護儲層，易解堵，利用屏蔽暫堵劑封堵煤層裂隙，提聞鉆井液封堵能力和優良造壁性。三、本專利技術性能穩定，液相密度高，且易調節，流變性能好，能有效保護儲層，保持井壁穩定，提高儲層鉆遇率，特別是針對含泥巖的水平段儲層，尤其適合具有潛在傷害的的水平段儲層，既能滿足儲氣庫長水平段鉆進的需要，又能大幅提高單井產量，獲得了良好的經濟效益和社會效益，很值得推廣應用。四、本專利技術與中國專利“200810232642. 9”相比，具有的優點為1、利用可溶性鹽加重鉆井液，能有效減少固相引起儲層傷害、扭矩增大、鉆井液性能不易調節等問題，可降低體系的腐蝕性，而且材料費用低。2、可溶性鹽在水中的溶解性較高，密度調節范圍寬，可以降低大多數增黏劑和降濾失劑高溫時的水解和氧化降解速率；可溶性鹽活度低，對鉆井液性能和地層影響小，有利于井壁穩定。3、本專利技術與中國專利“ 200810232642. 9 ”相比，取消了固相加重劑，提高了無機鹽和有機鹽所占比例，增加了屏蔽暫堵劑。具體實施例方式實施例1 一種可溶性加重鹽低傷害鉆井液，包括下述質量百分比的組份 有機鹽10% ;無機鹽3% ;提粘劑O.1 % ；降濾失劑O. 5% ;屏蔽暫堵劑O. 5% ;堿度控制劑O.1% ;防腐劑O. 03% ;除氧劑O. 5% ;緩蝕劑O. 1% ;余量為水。本專利技術還包括潤滑劑1. 0%，進一步地，所述潤滑劑為油基潤滑劑，具體可以是DFL-1或JN-303任意一種，采用現有市售油基潤滑劑均可。本專利技術中，所述的有機鹽為甲酸鉀、甲酸鈉或乙酸鉀中的任意一種，但并不局限于這些有機鹽，現有技術中的其它有機鹽也可適用。本專利技術中，所述的無機鹽為氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀或氯化鈉中的任意一種，但并不局限于這些無機鹽，現有技術中的其它無機鹽也可適用。本專利技術中，所述提粘劑`為黃原膠或高粘聚陰離子纖維素(PAC-HV)，黃原膠或高粘聚陰離子纖維素(PAC-HV)選用現有的市售產品即可。本專利技術中，所述降濾失劑為低粘聚陰離子纖維素(PAC本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可溶性加重鹽低傷害鉆井液，其特征在于，包括下述質量百分比的組份：有機鹽10～20%；無機鹽3～5%；提粘劑0.1～0.3%；降濾失劑0.5～1.0%；屏蔽暫堵劑0.5～5.0%；堿度控制劑0.1～0.3%；防腐劑0.03～0.1%；除氧劑0.5～0.8%；緩蝕劑0.1～0.2%；余量為水。

【技術特征摘要】
1.一種可溶性加重鹽低傷害鉆井液，其特征在于，包括下述質量百分比的組份 有機鹽10 20% ;無機鹽3 5% ;提粘劑O.1 O. 3% ;降濾失劑O. 5 1. 0% ;屏蔽暫堵劑O. 5 5. 0% ;堿度控制劑O.1 O. 3% ;防腐劑O. 03 O. 1% ;除氧劑O. 5 O. 8% ;緩蝕劑O.1 O. 2%;余量為水。2.根據權利要求1所述的可溶性加重鹽低傷害鉆井液，其特征在于還包括潤滑劑1.O 2. 0%，所述潤滑劑為油基潤滑劑。3.根據權利要求1所述的可溶性加重鹽低傷害鉆井液，其特征在于所述的有機鹽為甲酸鉀、甲酸鈉或乙酸鉀中的一種或按任意配比的兩種。4.根據權利要求1所述的可溶性加重鹽低傷害鉆井液，其特征在于所述的無機鹽為氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀或氯化鈉中的一種或按任意配比的兩種。5.根據權利要求1所述的可溶性加重鹽低傷害鉆井液，其特征在于所述提粘劑為黃原膠或高粘聚陰離子纖維素中的一種或按任意配比的兩種。6.根據權利要求1所述的可溶性加重鹽低傷害鉆...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊斌，趙向陽，黎金明，陳恩讓，崔貴濤，王京光，俞浩杰，藺文潔，
申請(專利權)人：中國石油集團川慶鉆探工程有限公司，
類型：發明
國別省市：