專(zhuān)利名稱：一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣井作業(yè)領(lǐng)域，是一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系。
背景技術(shù)：
陸相頁(yè)巖氣鉆井過(guò)程中遇到的技術(shù)難題，尤其是水平井鉆至水平段，由于頁(yè)巖儲(chǔ)層裂縫發(fā)育、蒙脫石等物組分含量高，而且長(zhǎng)水平段鉆井中易發(fā)生井漏、井塌等復(fù)雜情況，造成鉆井液大量漏失、卡鉆、埋鉆具等工程事故。在頁(yè)巖氣水平井鉆井中，水平段較長(zhǎng)，摩阻、攜巖等問(wèn)題非常突出，因此，鉆井液體系選擇要考慮的主要因素有防止粘土膨脹、提高井眼穩(wěn)定性、保護(hù)儲(chǔ)層、預(yù)防鉆井液漏失和提高鉆速。水平段鉆井液采用抗溫差效果較好的油基鉆井液體系
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，解決了現(xiàn)有陸相頁(yè)巖氣鉆井過(guò)程中遇到的技術(shù)難題，達(dá)到防止粘土膨脹、提高井眼穩(wěn)定性、保護(hù)儲(chǔ)層、預(yù)防鉆井液漏失和提高鉆速的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是該陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系的鉆井液處理劑中各處理劑含量按照以下比例進(jìn)行配置
基礎(chǔ)油有機(jī)土 堿度調(diào)節(jié)劑油基降濾失劑主乳化劑輔乳化劑潤(rùn)濕劑為100 1-10 :1-20 :1-20 :1-20 :1-10 :1_10，并加入加重劑，加重劑根據(jù)每口井的不同密度加入，使得鉆井液的密度符合每口井的密度；
其中各部分比例均以重量計(jì)，單位為千克。一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是該陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系按照如下的步驟進(jìn)行實(shí)施
步驟1，根據(jù)頁(yè)巖氣井的具體情況確定添加各處理劑的具體用量和比例；
步驟2，室溫下，在施工現(xiàn)場(chǎng)的泥漿罐中按照步驟I中確定的用量和比例調(diào)配鉆井液處理劑；按照配方的順序和用量依次加入基礎(chǔ)油、有機(jī)土、堿度調(diào)節(jié)劑、油基降濾失齊U、主乳化齊U、輔乳化劑和潤(rùn)濕劑，并觀察每種處理劑溶解或分散的情況，當(dāng)一種處理劑充分溶解后，再加入下一種處理劑，直到最后加入加重劑，使得鉆井液處理劑到達(dá)設(shè)計(jì)密度；
步驟3，鉆井施工開(kāi)始進(jìn)行，并加入步驟2中調(diào)配好的鉆井液；
步驟4，在鉆井施工中保持鉆井液處理劑的濃度，按照循環(huán)周維護(hù)處理；保持固控設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)，除去劣質(zhì)固相；
步驟5，防止底層水和地面水侵污；觀察振動(dòng)篩巖屑返出情況，及時(shí)補(bǔ)充乳化劑和潤(rùn)濕
劑；
步驟6，配制過(guò)程和施工過(guò)程都要注意防火，設(shè)置隔離區(qū)，在隔離區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁明火和打手機(jī)。
所述的基礎(chǔ)油是白油、柴油或礦物油中的一種或幾種的組合。所述的堿度調(diào)節(jié)劑是NaOH或CaO中的一種或其組合。所述的油基降濾失劑是氧化浙青。所述的主乳化劑和輔乳化劑是硬脂酸鹽、C12-18的烷基磺酸鹽、C10-14的烷基苯磺酸鹽、乳化劑Span-80、環(huán)烷酸鈣、石油磺酸鐵、油酸或環(huán)烷酸酰胺中的一種或幾種的組 所述的潤(rùn)濕劑是季胺鹽、卵磷脂或石油磺酸鹽中的一種或幾種的組合。所述的加重劑是重晶石或碳酸鈣中的一種或其組合。本發(fā)明的特點(diǎn)是抑制性強(qiáng)；抗溫穩(wěn)定性好；性能穩(wěn)定，破乳電壓高；密度范圍寬；抗鹽、抗鈣、抗水侵、抗鉆屑污染；鉆速快；潤(rùn)滑性好；低毒或無(wú)毒；油氣層保護(hù)效果好；可回收再利用。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例I
本實(shí)施例選用延長(zhǎng)油田某采油廠Y-I井，該井設(shè)計(jì)為水平井，采用三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)，完鉆井深2344米，靶前距399米，水平段604米，水平段1740米-2344米采用全油基鉆井體系。在該井的施工作業(yè)中，根據(jù)油井的實(shí)際具體情況，采用如下的比例進(jìn)行配置鉆井液處理劑
基礎(chǔ)油有機(jī)土 堿度調(diào)節(jié)劑油基降濾失劑主乳化劑輔乳化劑潤(rùn)濕劑為100 10 5 10 10 5 :10，并加入加重劑，加重劑加入后使鉆井液的整體密度達(dá)到設(shè)計(jì)值，符合井密度的需求；
其中各部分比例均以重量計(jì)，單位為千克。其中基礎(chǔ)油采用白油，堿度調(diào)節(jié)劑采用NaOH，油基降濾失劑是氧化浙青，主乳化劑采用乳化劑Span-80，輔乳化劑采用硬脂酸鹽，潤(rùn)濕劑采用季胺鹽，加重劑采用重晶石。各處理劑的作用如下
基礎(chǔ)油是鉆井液基液；有機(jī)土提高了鉆井液粘度和切力；堿度調(diào)節(jié)劑可以調(diào)節(jié)鉆井液pH;油基降濾失劑控制鉆井液的濾失量；乳化劑使鉆井液中的水均勻分散在油中；潤(rùn)濕劑使親水的鉆屑表面轉(zhuǎn)為親油，增強(qiáng)體系的穩(wěn)定性；加重劑調(diào)整鉆井液的密度。按照上述的配方得到的鉆井液有如下的效果
抗溫達(dá)200° C ;性能穩(wěn)定，破乳電壓達(dá)到800V以上；密度范圍寬達(dá)到O. 90-2. 00g/cm3 ；潤(rùn)滑性好，潤(rùn)滑系數(shù)< O. 08;泥頁(yè)巖熱滾回收率達(dá)90% ;滲透率恢復(fù)值達(dá)90% ；
具體實(shí)施過(guò)程如下
室溫下，在施工現(xiàn)場(chǎng)的泥漿罐中按照配方調(diào)配鉆井液處理劑；按照配方的順序和用量依次加入基礎(chǔ)油、有機(jī)土、堿度調(diào)節(jié)劑、油基降濾失齊IJ、主乳化齊U、輔乳化劑和潤(rùn)濕劑，并觀察每種處理劑溶解或分散的情況，當(dāng)一種處理劑充分溶解后，再加入下一種處理劑，直到最后加入加重劑，使得鉆井液處理劑到達(dá)設(shè)計(jì)密度；
鉆井施工開(kāi)始進(jìn)行，并加入調(diào)配好的鉆井液；
在鉆井施工中保持鉆井液處理劑的濃度，按照循環(huán)周維護(hù)處理；保持固控設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)，除去劣質(zhì)固相
防止底層水和地面水侵污；觀察振動(dòng)篩巖屑返出情況，及時(shí)補(bǔ)充乳化劑和潤(rùn)濕劑。配制過(guò)程和施工過(guò)程都要注意防火，設(shè)置隔離區(qū)，在隔離區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁明火和打手機(jī)。該油井采用這種方法解決了該地區(qū)地層縮徑、井眼擴(kuò)大、井塌、掉塊、卡鉆等復(fù)雜事故，起下鉆、電測(cè)、下套管一次到底，暢通無(wú)阻。實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例I的配方和步驟基本相同，不同的是配方的具體配比如下
基礎(chǔ)油有機(jī)土 堿度調(diào)節(jié)劑油基降濾失劑主乳化劑輔乳化劑潤(rùn)濕劑為100 1 I 1 1 1 :1，并加入加重劑，加重劑加入后使鉆井液的整體密度達(dá)到設(shè)計(jì)值，符合井密度的需求；
其中各部分比例均以重量計(jì)，單位為千克?；A(chǔ)油采用柴油，堿度調(diào)節(jié)劑采用CaO，油基降濾失劑是氧化浙青，主乳化劑采用乳化劑C12-18的烷基磺酸鹽，輔乳化劑采用C10-14的烷基苯磺酸鹽，潤(rùn)濕劑采用卵磷脂，加重劑采用碳酸鈣。本實(shí)施例中的各類(lèi)處理劑起到的作用與實(shí)施例I中的相同，并可以達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，在此不作特別的說(shuō)明。實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例I的配方和步驟基本相同，不同的是配方的具體配比如下
基礎(chǔ)油有機(jī)土 堿度調(diào)節(jié)劑油基降濾失劑主乳化劑輔乳化劑潤(rùn)濕劑為100 10 20 20 20 10 :10，并加入加重劑，加重劑加入后使鉆井液的整體密度達(dá)到設(shè)計(jì)值，符合井密度的需求；
其中各部分比例均以重量計(jì)，單位為千克?；A(chǔ)油采用白油和柴油的混合，堿度調(diào)節(jié)劑采用NaOH和CaO的組合，油基降濾失劑是氧化浙青，主乳化劑采用乳化劑C12-18的烷基磺酸鹽、環(huán)烷酸鈣和石油磺酸鐵的三者組合，輔乳化劑采用C10-14的烷基苯磺酸鹽、油酸和環(huán)烷酸酰胺的組合，潤(rùn)濕劑采用卵磷脂和石油磺酸鹽的組合，加重劑采用碳酸鈣和重晶石的組合。本實(shí)施例中的各類(lèi)處理劑起到的作用與實(shí)施例I中的相同，并可以達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，在此不作特別的說(shuō)明。上述實(shí)施例中的基礎(chǔ)油可以是白油、柴油或礦物油中的一種或幾種的組合；堿度調(diào)節(jié)劑可以是NaOH或CaO中的一種或其組合；主乳化劑和輔乳化劑是硬脂酸鹽、C12-18的烷基磺酸鹽、C10-14的烷基苯磺酸鹽、乳化劑Span-80、環(huán)烷酸鈣、石油磺酸鐵、油酸或環(huán)烷酸酰胺中的一種或幾種的組合；潤(rùn)濕劑是季胺鹽、卵磷脂或石油磺酸鹽中的一種或幾種的組合；加重劑是重晶石或碳酸鈣中的一種或其組合。
權(quán)利要求
1.一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是該陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系的鉆井液處理劑中各處理劑含量按照以下比例進(jìn)行配置基礎(chǔ)油有機(jī)土 堿度調(diào)節(jié)劑油基降濾失劑主乳化劑輔乳化劑潤(rùn)濕劑為100 1-10 :1-20 :1-20 :1-20 :1_10 :1_10，并加入加重劑，加重劑根據(jù)每口井的不同密度加入，使得鉆井液的密度符合每口井的密度；其中各部分比例均以重量計(jì)，單位為千克。
2.一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是該陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系按照如下的步驟進(jìn)行實(shí)施步驟1，根據(jù)頁(yè)巖氣井的具體情況確定添加各處理劑的具體用量和比例；步驟2，室溫下，在施工現(xiàn)場(chǎng)的泥漿罐中按照步驟I中確定的用量和比例調(diào)配鉆井液處理劑；按照配方的順序和用量依次加入基礎(chǔ)油、有機(jī)土、堿度調(diào)節(jié)劑、油基降濾失齊U、主乳化齊U、輔乳化劑和潤(rùn)濕劑，并觀察每種處理劑溶解或分散的情況，當(dāng)一種處理劑充分溶解后， 再加入下一種處理劑，直到最后加入加重劑，使得鉆井液處理劑到達(dá)設(shè)計(jì)密度；步驟3，鉆井施工開(kāi)始進(jìn)行，并加入步驟2中調(diào)配好的鉆井液；步驟4，在鉆井施工中保持鉆井液處理劑的濃度，按照循環(huán)周維護(hù)處理；保持固控設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)，除去劣質(zhì)固相；步驟5，防止地層水和地面水侵污；觀察振動(dòng)篩巖屑返出情況，及時(shí)補(bǔ)充乳化劑和潤(rùn)濕劑；步驟6，配制過(guò)程和施工過(guò)程都要注意防火，設(shè)置隔離區(qū)，在隔離區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁明火和打手機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是所述的基礎(chǔ)油是白油、柴油或礦物油中的一種或幾種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是所述的堿度調(diào)節(jié)劑是NaOH或CaO中的一種或其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是所述的油基降濾失劑是氧化浙青。
6.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是所述的主乳化劑和輔乳化劑是硬脂酸鹽、C12-18的烷基磺酸鹽、C10-14的烷基苯磺酸鹽、乳化劑Span-80、環(huán)烷酸鈣、石油磺酸鐵、油酸或環(huán)烷酸酰胺中的一種或幾種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是所述的潤(rùn)濕劑是季胺鹽、卵磷脂或石油磺酸鹽中的一種或幾種的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系，其特征是所述的加重劑是重晶石或碳酸鈣中的一種或其組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及油氣井作業(yè)領(lǐng)域，是一種陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系。其特征是該陸相頁(yè)巖氣水平井使用的油基鉆井液體系的鉆井液處理劑中各處理劑含量按照以下比例進(jìn)行配置基礎(chǔ)油有機(jī)土堿度調(diào)節(jié)劑油基降濾失劑主乳化劑輔乳化劑潤(rùn)濕劑為1001-101-201-201-201-101-10，并根據(jù)具體情況加入加重劑；其中各部分比例均以重量計(jì)，單位為千克，并按照配置、添加、維護(hù)和補(bǔ)充的步驟逐步實(shí)施。該發(fā)明具有防止粘土膨脹、提高井眼穩(wěn)定性、保護(hù)儲(chǔ)層、預(yù)防鉆井液漏失和提高鉆速等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B21/01GK102618227SQ20121005922
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者于小龍, 吳金橋, 李偉, 王香增, 申峰, 陶紅勝, 雷曉嵐, 馬振鋒, 高瑞民 申請(qǐng)人:陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院