一种高粘低固相环保钻井液及其制备方法技术

技术编号:15510371 阅读:197 留言:0更新日期:2017-06-04 03:51
本发明专利技术属于石油钻井技术领域,具体涉及一种高粘低固相环保钻井液及其制备方法,由1000份清水、1~2份烧碱、2~3份聚阴离子纤维素、2~3份黄原胶、2~3份阳离子页岩抑制剂、30~50份乳化沥青、30~50份酚醛树脂、20~30份超细碳酸钙和10~20份重晶石粉按质量比例复配制得,本发明专利技术通过钻井液体系通过体系的低失水、高粘切、强封堵、低固相、低密度的特点,有效的降低钻井液中惰性固相的加量,降低摩阻和扭矩,提高机械钻速,减少气层堵塞和水锁效应,有效保护储层。

【技术实现步骤摘要】
一种高粘低固相环保钻井液及其制备方法
本专利技术属于石油钻井
,具体涉及一种高粘低固相环保钻井液及其制备方法,尤其适用于鄂尔多斯盆地油井水平井钻井施工。
技术介绍
钻井液经历了聚磺→低土相聚磺→复合盐这三种体系变革进步。其中:聚磺体系的优点是井壁稳定,而其4~6%高含土量,导致固相含量高,滑动容易粘,钻时慢。低土相聚磺是引入酸溶暂堵体系中的淀粉和超细碳酸钙,从而减少白土加量至1~2%,滑动粘托、钻时慢和粘卡得到好转。复合盐钻井液体系的优点是抑制性强、低固相、低粘切,固相低钻时快,解决了PDC滑动粘托,消除了频繁粘套管,而其缺点是无固相、低粘切悬浮能力差,一旦发生复杂问题,处置能力差。而且,目前大规模应用的复合盐体系对环境污染大,其中Cl-浓度高会使植物脱水,产生类似“烧苗”的情况,影响农作物的产量,人体中Cl-含量增高后会产生高氯血症,敏感个体会使血压升高。
技术实现思路
本专利技术的目的是综合上述各钻井液体系优点,提供一种高粘低固相环保钻井液体系配方组分,考虑各个体系优点,实现无土无盐的一类新型环保钻井液体系。为此,本专利技术提供了一种高粘低固相环保钻井液,所述的钻井液由清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉配制而成。所述的清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉按如下质量份数比例计:清水:1000份;烧碱:1~2份;聚阴离子纤维素:2~3份;黄原胶:2~3份;阳离子页岩抑制剂:2~3份乳化沥青:30~50份;酚醛树脂:30~50份;超细碳酸钙:20~30份;重晶石粉:10~20份。所述的聚阴离子纤维素为高粘聚阴离子纤维素PAC-HV;所述的黄原胶为石油级黄原胶XCD;所述的阳离子页岩抑制剂为阳离子包被抑制剂SH-1;所述的乳化沥青为钻井液用阳离子乳化沥青粉SFT-1;所述的酚醛树脂为钻井液用磺甲基酚醛树脂SMP-2;所述的超细碳酸钙的钙粒度为1250目。所述的阳离子页岩抑制剂可由其它中低分子聚合物降滤失剂替代。所述的阳离子页岩抑制剂可由钻井液用聚合物降滤失剂JT-1替代。一种高粘低固相环保钻井液的制备方法,包括如下步骤:1)按质量配方比例准备试剂:清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉;2)按步骤1)中配方比例在清水中依次加入烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂和超细碳酸钙混合均匀,6小时后,再加入重晶石粉搅拌均匀;3)检测钻井液的性能,微调配方比例使钻井液的密度ρ=1.08~1.16g/cm3、粘度T=70~80s、API失水FL=2~4ml,最终得到的钻井液为所要制备的钻井液。所述的步骤1)和步骤2)中的配方比例为按质量份数比例计:清水1000份、烧碱1~2份、聚阴离子纤维素2~3份、黄原胶2~3份、阳离子页岩抑制剂2~3份、乳化沥青30~50份、酚醛树脂30~50份、超细碳酸钙20~30份、重晶石粉10~20份。所述的步骤3)中微调配方比例后最终的各个组分含量满足步骤1)和步骤2)中的配方比例范围。所述的步骤2)中的钻井液各组分添加过程中使用电动配浆漏斗添加,电动配浆漏斗排量为50L/s。本专利技术的有益效果:(1)本专利技术提供的这种高粘低固相环保钻井液从源头上降低惰性固相加入,满足环保少加入的要求。(2)本专利技术提供的这种高粘低固相环保钻井液转化时加大聚合物类降失水剂和乳化沥青类含量,改善泥饼质量,提高钻井液的护壁封堵能力。(3)本专利技术提供的这种高粘低固相环保钻井液通过高粘切低密度在保证井壁稳定的同时,保障了快速钻井。(4)本专利技术提供的这种高粘低固相环保钻井液制备方法通过提高粘切,增加封堵,稳定井壁。附图说明以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。图1是使用本专利技术实施例钻井液前后水平段钻井液性能变化图。图2是使用本专利技术实施例钻井液前后水平段钻进过程上提下放摩阻变化图。图3是使用本专利技术实施例钻井液前后水平段起下钻次数、钻头使用变化图。具体实施方式实施例1:本实施例提供一种高粘低固相环保钻井液,所述的钻井液由清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉配制而成。上述清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉按如下质量份数比例计:清水:1000份;烧碱:1~2份;聚阴离子纤维素:2~3份;黄原胶:2~3份;阳离子页岩抑制剂:2~3份乳化沥青:30~50份;酚醛树脂:30~50份;超细碳酸钙:20~30份;重晶石粉:10~20份。其中,聚阴离子纤维素为高粘聚阴离子纤维素PAC-HV;黄原胶为石油级黄原胶XCD;阳离子页岩抑制剂为阳离子包被抑制剂SH-1;乳化沥青为钻井液用阳离子乳化沥青粉SFT-1;酚醛树脂为钻井液用磺甲基酚醛树脂SMP-2;超细碳酸钙的钙粒度为1250目。此外,上述阳离子页岩抑制剂可由其它中低分子聚合物降滤失剂替代,比如,阳离子页岩抑制剂可由钻井液用聚合物降滤失剂JT-1替代。实施例2:本实施例提供一种高粘低固相环保钻井液的制备方法,包括如下步骤:1)按质量配方比例准备试剂:清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉;2)按步骤1)中配方比例在清水中依次加入烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂和超细碳酸钙混合均匀,6小时后,再加入重晶石粉搅拌均匀;3)检测钻井液的性能,微调配方比例使钻井液的密度ρ=1.08~1.16g/cm3、粘度T=70~80s、API失水FL=2~4ml,最终得到的钻井液为所要制备的钻井液。其中,步骤1)和步骤2)中的配方比例为按质量份数比例计:清水1000份、烧碱1~2份、聚阴离子纤维素2~3份、黄原胶2~3份、阳离子页岩抑制剂2~3份、乳化沥青30~50份、酚醛树脂30~50份、超细碳酸钙20~30份、重晶石粉10~20份。步骤2)中的钻井液各组分添加过程中使用电动配浆漏斗添加,电动配浆漏斗排量为50L/s。步骤3)中微调配方比例后最终的各个组分含量满足步骤1)和步骤2)中的配方比例范围。以下结合具体的实时数据进行说明:实施例3:应用于斜井段施工完,技术套管下完固井后,水平段施工采用的一种钻井液体系。本实施例提供的高粘低固相环保钻井液,由如下组分按质量比计:1000份清水、1份烧碱NaOH、2份聚阴离子纤维素PAC-HV、2份黄原胶TZT-2、2份阳离子页岩抑制剂SH-1、30份乳化沥青SFT-1、40份酚醛树脂SMP-2、30份超细碳酸钙ZDS和10份重晶石粉。该高粘低固相环保钻井液制备方法,包括如下步骤:1)按上述配方质量比计算准备试剂。2)将步骤1)中配方比例在清水中循环周依次加入烧碱,聚阴离子纤维素PAC-HV,黄原胶TZT-2,阳离子页岩抑制剂SH-1,乳化沥青SFT-1,酚醛树脂SMP-2,超细碳酸钙ZDS充分混匀8小时后,再加入重晶石粉搅拌均匀。3)检测钻井液的性能,通过调整配方比例(加入1份黄原胶和5份乳化沥青)使钻井液的密度ρ=1.09g/cm3、粘度T=75s、AP本文档来自技高网...
一种高粘低固相环保钻井液及其制备方法

【技术保护点】
一种高粘低固相环保钻井液,其特征在于:所述的钻井液由清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉配制而成。

【技术特征摘要】
1.一种高粘低固相环保钻井液,其特征在于:所述的钻井液由清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉配制而成。2.如权利要求1所述的高粘低固相环保钻井液,其特征在于:所述的清水、烧碱、聚阴离子纤维素、黄原胶、阳离子页岩抑制剂、乳化沥青、酚醛树脂、超细碳酸钙和重晶石粉按如下质量份数比例计:清水:1000份;烧碱:1~2份;聚阴离子纤维素:2~3份;黄原胶:2~3份;阳离子页岩抑制剂:2~3份乳化沥青:30~50份;酚醛树脂:30~50份;超细碳酸钙:20~30份;重晶石粉:10~20份。3.如权利要求2所述的高粘低固相环保钻井液,其特征在于:所述的聚阴离子纤维素为高粘聚阴离子纤维素PAC-HV;所述的黄原胶为石油级黄原胶XCD;所述的阳离子页岩抑制剂为阳离子包被抑制剂SH-1;所述的乳化沥青为钻井液用阳离子乳化沥青粉SFT-1;所述的酚醛树脂为钻井液用磺甲基酚醛树脂SMP-2;所述的超细碳酸钙的钙粒度为1250目。4.如权利要求1或2或3所述的高粘低固相环保钻井液,其特征在于:所述的阳离子页岩抑制剂可由其它中低分子聚合物降滤失剂替代。5.如权利要求4所述的高粘低固相环保钻井液,其特征在于:所述的阳离子页岩抑制剂可由钻井液用聚合物降滤失剂JT-1替代。6.一种如权利要求1~5中任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩成福卢逍吴农宣聂镇夏俊张晨
申请(专利权)人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司
类型:发明
国别省市:陕西,61

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