一種鉆進頁巖用高密度水基鉆井液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鉆進頁巖用高密度水基鉆井液。它克服水基鉆井液鉆進頁巖地層時井壁失穩(wěn)問題。其技術(shù)方案:制備該鉆井液所用原料的組分及含量,其中質(zhì)量單位為克:自來水900-1000,膨潤土30-60;Na2CO32-4;鉆井液用聚合物抗鹽增粘抑制劑CP-11-3;鉆井液用羧甲基淀粉GMS-13-5;抗高溫特種樹脂SPNH-Ⅲ10-30;抗高溫降粘劑JNT-115-25;潤滑性納米乳液NL-Ⅲ10-30;無熒光白瀝青防塌劑WBF-II 10-20;水分散陽離子乳化瀝青粉SFT-I 10-30;用NaOH配制成質(zhì)量百分濃度為40%的堿液,調(diào)整體系pH為9,采用鉆井液用油氣層保護加重劑YB-I加重體系密度至1.8-2.0g/cm3。本水基鉆井液成本低,抑制性能好,對儲層傷害少,用于鉆進深層頁巖地層。
【專利說明】-種鉆進頁巖用高密度水基鉆井液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于頁巖氣開發(fā)鉆進頁巖用高密度水基鉆井液,特別適合于微裂 縫發(fā)育的頁巖長水平井段的深部地層的鉆進。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前隨著非常規(guī)能源頁巖氣在國內(nèi)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(nèi)油氣資源緊張,實現(xiàn)油氣增儲上產(chǎn),保障 國家能源安全的重中之重,與此同時圍繞頁巖氣開發(fā)的一些關(guān)鍵科學(xué)問題也被提上日程。 W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(fā)進入工業(yè)開采實質(zhì)性階 段,頁巖地層作為主力儲層進行開發(fā),在目前研究的重點區(qū)域諸如川渝地區(qū)的龍馬溪組和 綠竹寺組儲層均為硬脆性頁巖地層,和傳統(tǒng)的水敏性泥頁巖相比,其水敏較弱,巧塌機理也 有所偏頗,導(dǎo)致在進行長水平井鉆井時出現(xiàn)濾液侵入,井壁發(fā)生周期性巧塌,出現(xiàn)時敏性, 該種W往只會在大段泥膏巖直井段中偶然出現(xiàn)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(fù)雜性更高。
[0003] 目前國內(nèi)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,該 主要源自美國頁巖氣開發(fā)的成功經(jīng)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W及在新型納米鉆井液上取得突破值得期待,目前 在該方面已經(jīng)取得很多進展相比油基鉆井液的優(yōu)缺點水基鉆井液優(yōu)點有:①環(huán)保;②天然 氣浸易發(fā)現(xiàn);③溫度對流變性影響較?。虎艹杀鞠鄬Φ?;⑥遇井漏容易處理等,缺點有:① 井壁穩(wěn)定性差;②熱穩(wěn)定性相對較差,易于高溫凝膠化;③抗污染性差(固相及0)2、&S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(wěn)定、儲層污染等問題則是目前頁巖氣鉆井 的關(guān)鍵技術(shù),也是國內(nèi)外頁巖鉆井的難點所在。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是;為了克服目前使用水基鉆井液鉆進深層頁巖地層時井壁失穩(wěn)問 題,抑制頁巖地層水化巧塌,為此特提供一種鉆進頁巖用高密度水基鉆井液。
[0005] 為了達到上述目的,本發(fā)明采用W下技術(shù)方案;一種鉆進頁巖用高密度水基鉆 井液,其特征是制備該鉆井液所用原料的各組分及其含量,其中質(zhì)量單位為克:自來水 900-1000,鉆井液用膨潤±30-60 ;Na2C〇32-4 ;鉆井液用聚合物抗鹽增粘抑制劑CP-11-3 ;鉆 井液用駿甲基淀粉GMS-13-5 ;抗高溫特種樹脂SPNH-III10-30 ;抗高溫降粘劑JNT-115-25 ; 潤滑性納米乳液化-III 10-30 ;無英光白漸青防塌劑WBF-II 10-20 ;水分散陽離子乳化漸 青粉SFT-110-30 ;用化0H配制成質(zhì)量百分濃度為40%的堿液,調(diào)整體系抑為9,采用鉆井 液用油氣層保護加重劑YB-I加重體系密度至1. 8-2. Og/cm3。
[0006] 本發(fā)明一種鉆進頁巖用高密度水基鉆井液的制備方法是:
[0007] 先量取900-1000克的自來水將水溫升至65C,在低速60化/min電動攬拌下加入 30-60克的鉆井液用膨潤±,攬拌10分鐘加入2-4克Na2C〇3再攬拌30分鐘,常溫常壓下預(yù) 水化2化后,在低速50化/min電動攬拌下加入1-3克鉆井液用聚合物抗鹽增粘抑制劑CP-1 攬拌5分鐘,加入3-5克鉆井液用駿甲基淀粉GMS-1攬拌5分鐘,加入10-30克抗高溫特種 樹脂SPNH- III攬拌5分鐘,加入15-25克抗高溫降粘劑JNT-1攬拌15分鐘,加入10-30潤 滑性納米乳液化-III攬拌15分鐘,加入10-20克無英光白漸青防塌劑WBF-II攬拌5分鐘; 加入10-30克水分散陽離子乳化漸青粉SFT-I攬拌15分鐘;用化OH配制成質(zhì)量百分濃度 40%的堿液,調(diào)整體系抑為9,攬拌1小時,采用鉆井液用油氣層保護加重劑YB-I加重體系 密度至1. 8-2. Og/cm3,制得本高密度水基鉆井液。
[0008] 上述制備方法所用鉆井液用膨潤±、鉆井液用聚合物抗鹽增粘抑制劑CP-1、鉆井 液用駿甲基淀粉GMS-1、抗高溫特種樹脂SPNH- III、抗高溫降粘劑JNT-1、潤滑性納米乳液 化-III、碳酸軸NasCOs、氨氧化軸化0H、無英光白漸青防塌劑WBF-II、水分散陽離子乳化漸青 粉SFT-I、鉆井液用油氣層保護加重劑YB-I均為市場上銷售產(chǎn)品,購置時嚴格按行業(yè)標準 或企標檢驗,合格者才能使用。具體見表1。
[0009] 表1本高密度頁巖用水基鉆井液基本原料明細表
[0010]
【權(quán)利要求】
1. 一種鉆進頁巖用高密度水基鉆井液,其特征是:制備該鉆井液所用原料的組分及含 量為,其質(zhì)量單位為克: 自來水 900-1000; 鉆井液用膨潤土 主要成分:蒙脫土 30-60 ; 碳酸鈉 代號Na2C03 2-4 ; 鉆井液用聚合物抗鹽增粘抑制劑主要成分:丙烯酰胺、丙烯酸鉀、有機陽離子單體的 共聚物代號CP-1 1-3 ; 鉆井液用羧甲基淀粉主要成分:淀粉代號GMS-1 3-5 ; 抗高溫特種樹脂主要成分:腐殖酸和苯酚的縮聚物代號SPNH-III10-30 ; 抗高溫降粘劑 主要成分:五倍子酸 代號JNT-1 15-25 ; 潤滑性納米乳液 主要成分:橡膠代號NL-III10-30 ; 無熒光白浙青防塌劑 主要成分:浙青 代號WBF-II10-20 ; 水分散陽離子乳化浙青粉主要成分:浙青代號SFT-I 10-30 ; 氫氧化鈉配成質(zhì)量百分濃度為40%的堿液調(diào)節(jié)體系pH值為9,采用鉆井液用油氣層保 護加重劑YB-I加重體系密度至1. 8-2.Og/cm3。
2. -種如權(quán)利要求1所述鉆井液的配制方法,其特征是:先量取900-1000克的自來水 將水溫升至65°C,在低速600r/min電動攪拌下加入30-60克的鉆井液用膨潤土,攪拌10分 鐘加入2-4克Na2C03再攪拌30分鐘,常溫常壓下預(yù)水化24h后,在低速500r/min電動攪拌 下加入1-3克鉆井液用聚合物抗鹽增粘抑制劑CP-1攪拌5分鐘,加入3-5克鉆井液用羧甲 基淀粉GMS-1攪拌5分鐘,加入10-30克抗高溫特種樹脂SPNH-III攪拌5分鐘,加入15-25 克抗高溫降粘劑JNT-1攪拌15分鐘,加入10-30克潤滑性納米乳液NL-III攪拌15分鐘,力口 入10-20克無熒光白浙青防塌劑WBF-II攪拌5分鐘;加入10-30克水分散陽離子乳化浙青 粉SFT-I攪拌15分鐘;用NaOH配制成質(zhì)量百分濃度40%的堿液,調(diào)整體系pH為9,攪拌1 小時;采用鉆井液用油氣層保護加重劑YB-I加重體系密度至1. 8-2.Og/cm3,制得本高密度 水基鉆井液。
【文檔編號】C09K8/24GK104513652SQ201410852999
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】白楊, 王平全, 王波, 杜敬國, 時海濤, 余冰洋 申請人:西南石油大學(xué)