一種鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于頁巖氣開發(fā)的鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液。它能克服井壁失穩(wěn)，抑制頁巖地層水化坍塌，封堵漏失地層。其技術(shù)方案是制備該鉆井液所用原料的組分及其含量為，質(zhì)量單位為克：自來水900?1000；鉆井液用大分子乳液EMP 2?5；乳化劑EML?1 0.5?1；鉆井液用復合堵漏劑FD?1 10?15；鉆井液用抗鈣抗鹽降濾失劑BDF?200L 0.15?1；鉆井液用高效潤滑劑THN?1 2?5；鉆井液用降濾失劑DD?QK 5?10；鉆井液用頁巖抑制劑LWJ?1 10?20；鉆井液復合堵漏劑CD?FH?1 8?10；最后用NaOH加水配制成40％的堿液，調(diào)節(jié)體系pH為8.5。攪拌30min后加入重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密度至1.20g/cm3攪拌1小時，制得本鉆井液。本鉆井液體系對環(huán)境污染小，有良好的流變性、潤滑性、抑制封堵能力強，用于頁巖鉆井。
【專利說明】
一種鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于頁巖氣開發(fā)的鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液，特別適合于微裂 縫發(fā)育的頁巖長水平井段的鉆進。
【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(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 筇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，坍塌機理也 有所偏頗，導致在進行長水平井鉆井時出現(xiàn)濾液侵入，井壁發(fā)生周期性坍塌，出現(xiàn)時敏性， 這種以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，因此其復雜性更高。
[0003] 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，這主要 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以及在新型納米鉆井液上取得突破值得期待，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 小;④成本相對低;⑤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C0 2、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(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頁巖地層時井壁失穩(wěn)問題， 抑制頁巖地層水化坍塌，能有效封堵頁巖微納米孔縫，為此特提供一種鉆進頁巖用抗鹽防 漏鉆井液。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液， 其特征是制備該鉆井液所用原料的組分及含量為，其中質(zhì)量單位為克：
[0008] 用質(zhì)量百分濃度為40%的NaOH溶液調(diào)節(jié)體系pH值為8.5 ;用重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密 度至 1.20g/cm3〇
[0009] 本發(fā)明一種鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液的制備方法是：
[0010] 先量取1000克的自來水將水溫升至80 °C，在低速500r/min電動攪拌下加入30-50 克的鉆井液用膨潤土，攪拌l〇min，加入1.5-2.5克Na2C0 3再攪拌30min，常溫常壓下預水化 24h;再在高速8000r/min電動攪拌下加入2-5克鉆井液用大分子乳液EMP攪拌5min，在低速 500r/min電動攪拌下加入0.5-1克乳化劑EML-1攪拌5min，加入10-15克鉆井液用復合堵漏 劑Π )-1攪拌15min，加入0.15-1克鉆井液用抗鈣抗鹽降濾失劑BDF-200L攪拌lOmin;然后加 入2-5克鉆井液用高效潤滑劑THN-1攪拌lOmin，加入5-10克鉆井液用降濾失劑DD-QK攪拌 1011^11，加入10-20克鉆井液用頁巖抑制劑1^-1攪拌51^11，加入8-10鉆井液復合堵漏劑〇)-1^-1攪拌1〇111；[11 ;最后用似0!1加水配制成40%的堿液，調(diào)節(jié)體系。!1為8.5。攪拌30111；[11后加入 重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密度至1.20g/cm 3攪拌1小時，制得本鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液。
[0011] 上述制備方法所用鉆井液用膨潤土、Na2C03、鉆井液用大分子乳液EMP、乳化劑EML- 1、鉆井液用復合堵漏劑ro-Ι、鉆井液用抗鈣抗鹽降濾失劑BDF-200L、鉆井液用高效潤滑劑 THN-1、鉆井液用降濾失劑DD-QK、鉆井液用頁巖抑制劑LWJ-1、鉆井液復合堵漏劑⑶-FH-1、 重晶石、NaOH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。
[0012]表1本鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液基本原料明細表

[0015]本發(fā)明提供的鉆進頁巖用低密度水基鉆井液與目前所使用的頁巖鉆井液體系相 比有如下有益效果:①本鉆井液相比油基鉆井液對環(huán)境污染小;②具有較強的抑制封堵能 力;③堵漏材料為環(huán)保材料;④抗鹽侵能力突出;⑤成本相對低;⑥遇井漏容易處理等。
【具體實施方式】：
[0016] 下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步的說明
[0017] 實例1: 一種鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液的配制方法。
[0018] 先量取1000克的自來水將水溫升至80 °C，在低速500r/min電動攪拌下加入50克的 鉆井液用膨潤土，攪拌l〇min，加入2.5克Na2C0 3再攪拌30min，常溫常壓下預水化24h;再在高 速8000r/min電動攪拌下加入5克鉆井液用大分子乳液EMP攪拌5min，在低速500r/min電動 攪拌下加入1克乳化劑EML-1攪拌5min，加入15克鉆井液用復合堵漏劑Π )-1攪拌15min，加入 1克鉆井液用抗鈣抗鹽降濾失劑BDF-200L攪拌lOmin;然后加入5克鉆井液用高效潤滑劑 THN-1攪拌lOmin，加入10克鉆井液用降濾失劑DD-QK攪拌lOmin，加入20克鉆井液用頁巖抑 制劑LWJ-1攪拌5min，加入10鉆井液復合堵漏劑⑶-FH-1攪拌lOmin;最后用NaOH加水配制成 40%的堿液，調(diào)節(jié)體系口!1為8.5。攪拌3〇1]1；[11后加入重晶石調(diào)節(jié)鉆井液密度至1.2(^/01]1 3攪拌 1小時，制得本鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液。制得本鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液。
[0019] 實例2:采用XGRL-2型滾子加熱爐對本發(fā)明鉆井液體系進行了滾動回收率測定。
[0020] 表2本鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液體系滾動回收率實驗結(jié)果
[0022]注：1)紅層土為四川紅層土巖肩，頁巖露頭為長7頁巖露頭，均為6~10目，回收率 為過40目回收率;2)表中結(jié)果均為2次實驗數(shù)據(jù)均值。
[0023]表3本鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液體系線性膨脹性實驗結(jié)果
[0025] 注：1)巖芯為鉆井液用膨潤土(配漿土)壓制成型；2)濾液為體系熱滾105°C/16h后 壓出的濾液;3)表中結(jié)果均為2次實驗數(shù)據(jù)均值。
[0026] 由表2、表3該鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液的滾動回收率及線性膨脹率實驗可知， 滾動回收率達到95%以上，16h線性膨脹率只有22.46%具有較好的抑制水化分散及膨脹 性。
【主權(quán)項】
1. 一種鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液，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： 気村化削 分P式NaOH 會吊為5-K) 鉛井縱.)U人分了·乳緻 代-ifJ'EMP 2-5 乳化劑 化巧ML-1 0 5-1 鉆井液用復營堵漏猶 代叫[。-1 10-15 鉆井彼川抗巧抗化降濾失劑 化與80[-2001^ 0 15-1 鉆井液用高效滴滑劑 代?！?THN-1 2-5 碳酸鋼 分子式NasCO] 1 5-2.5 化井液W降濾失劑 代?！?[)-?)Κ 5-10 鉆井液用頁巖抑制劑 巧10-20 鉆井液用復合堵漏劑 代8-10 鉆井液用膨酒± 蒙脫主 30-50 自來水 分了·式出0 900-1000 用氨氧化鋼加水配成質(zhì)量百分濃度為40 %的堿液，調(diào)節(jié)體系抑值為8.5;用鉆井液加重 劑重晶石加重體系密度至1.20g/cm3。2. 先量取1000克的自來水將水溫升至80°C，在低速50化/min電動攬拌下加入30-50克 的鉆井液用膨潤上，攬拌lOmin，加入1.5-2.5克Na2C〇3再攬拌30min，常溫常壓下預水化24h; 再在高速8000r/min電動攬拌下加入2-5克鉆井液用大分子乳液EMP攬拌5min，在低速50化/ min電動攬拌下加入0.5-1克乳化劑EMkl攬拌5min，加入10-15克鉆井液用復合堵漏劑抑-1 攬拌15min，加入0.15-1克鉆井液用抗巧抗鹽降濾失劑抓F-2(K)L攬拌lOmin;然后加入2-5克 鉆井液用高效潤滑劑THN-1攬拌lOmin，加入5-10克鉆井液用降濾失劑DD-QK攬拌lOmin，加 入10-20克鉆井液用頁巖抑制劑LWJ-1攬拌5min，加入8-10鉆井液復合堵漏劑CD-FH-1攬拌 lOmin;最后用化0H加水配制成40%的堿液，調(diào)節(jié)體系抑為8.5。攬拌3〇111；[]1后加入重晶石調(diào) 節(jié)鉆井液密度至1.20g/cm3攬拌1小時，制得本鉆進頁巖用抗鹽防漏鉆井液。
【文檔編號】C09K8/24GK105969325SQ201610517164
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】白楊, 石晛, 王平全, 陳婷, 陶鵬, 敬玉娟, 余冰洋, 楊萍, 胡亞琴
【申請人】西南石油大學