本发明专利技术涉及一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液，按加入水的质量为100%计，以质量百分比计含有以下物质：膨润土2-7%；碳酸钠0.1-0.3%；降滤失剂2%-8%；高温高压降滤失剂2-5%；聚合醇3-5%；封堵防塌剂3-6%；铝基聚合物1-3%；页岩抑制剂0-2%；氯化钠4-35%；氢氧化钠0.1-0.5%；润滑剂2-5%；加重材料50-200%。本发明专利技术使用化学封堵材料提高地层半透膜效率，通过调整氯化钠用量控制钻井液水活度，减少钻井液向地层渗透，有效解决陆相沉积敏感性页岩地层的井壁稳定问题。同时具有高密度、流变性和润滑性好的特点，满足高压地层页岩气开发水平井钻井需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田钻井
，特别是涉及一种适合钻进陆相沉积敏感性页岩地 层的高密度水基钻井液体系。
技术介绍
随着能源消耗的日益增加，页岩气、页岩油等非常规能源的开发利用逐渐受到重 视。我国已探明的页岩油气藏储量巨大，勘探开发价值高。目前开采页岩气主要采用长段水 平井，多级分段压裂的方法，以提高单井产量，提升工业开采价值。由于页岩地层水敏性强、 裂缝发育，钻井过程中容易出现垮塌、缩径等复杂情况，因此开采页岩气的钻井完井液面临 的主要技术难题是长段水平井的井壁稳定问题。 当前页岩层水平井主要采用油基钻井液，可以较好地解决井壁稳定问题。但页岩 气单井产出量普遍较低，油基泥浆的成本较高，降低了页岩气开采的工业价值，且油基钻井 液存在环保性差、回收成本高、安全性差等问题。水基钻井液具有成本较低，相对更加环保， 且易于发现油气储层等优点，但常见的水基钻井液体系井壁稳定性差，润滑防卡能力不足， 限制了水基钻井液在页岩油气开发中的应用。 我国页岩气普遍埋藏较深，例如四川盆地下寒武统页岩气层埋深2000-3500米， 地层压力大，且会钻遇超高压油气层、盐水层和膏泥岩等复杂地层，当钻遇含气量较大且裂 缝发育的页岩地层时，气体溢出量剧增可能会导致井喷、井涌等事故。提高钻井液密度可以 有效平衡地层压力，提高井壁稳定性，防止复杂情况发生。因此，开发一套适用于钻进页岩 地层的高密度水基钻井液，对于我国页岩油气藏的安全、高效、低成本开发具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是：开发一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的钻井液体系， 通过高密度平衡地层压力；通过使用铝基聚合物等化学封堵材料，降低页岩渗透率，提高半 透膜效率；通过添加氯化钠、聚合醇等物质，控制钻井液水活度，形成反向渗透压，降低水向 地层渗透的趋势，有效提高页岩井壁稳定性。 具体来说，本专利技术是通过如下技术方案实现的： 本专利技术所涉及的适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液体系，按加入水 的质量为100%计，以质量百分比计，含有以下物质： 膨润土 2-7%; 碳酸钠 （λ 1-0. 3% ; 降滤失剂 2%-8% ; 高温高压降滤失剂 2-5% ; 聚合醇 3-5% ; 封堵防塌剂 3-6% ; 铝基聚合物 1-3% ; 页岩抑制剂 0-2% ; 氯化钠 4-35% ; 碱性调节剂 0. 1-0. 5% ; 润滑剂 2-5% ; 加重材料 50-150。 其中，膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，其化学通式为=(Al2Mg3) (Si4Oltl) (OH)2 · ηΗ20,具有由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2 :1型晶体结构。本专利技术可 以使用市售常用的钠膨润土。本专利技术中优选使用胜利油田博友泥浆技术有限公司供应的钠 膨润土。 其中，所述的降滤失剂为小分子磺酸盐共聚物、低粘聚阴离子纤维素、腈硅聚合 物、水解聚丙烯腈铵盐、磺化褐煤树脂中的一种或多种。 其中，所述的高温高压降滤失剂为钻井液用磺甲基酚醛树脂。 其中，所述的聚合醇为甲醇、季戊四醇等含活性氢起始剂与环氧乙烷、环氧丙烷、 环氧丁烷中的一种或多种，在催化剂作用下加聚反应制得的液态醚类物质。 本专利技术中优选使用山东得顺源石油科技有限公司生产的无水聚合醇。 其中，所述的封堵防塌剂为胶乳沥青、磺化沥青、沥青粉中的一种或多种。 本专利技术中优选使用山东得顺源石油科技有限公司生产的高酸溶磺化沥青。 其中，所述的铝基聚合物为聚合氯化铝与有机酸的络合物。 本专利技术中优选使用山东得顺源石油科技有限公司生产的铝基聚合物DLP-1。 其中，所述的页岩抑制剂为胺基聚醇，由有机胺与环氧乙烷、环氧丙烷中的一种或 多种单体缩合而成。 本专利技术中优选使用山东得顺源石油科技有限公司生产的胺基聚醇AP-1。 本专利技术中所述的氯化钠，包括食用氯化钠盐、工业氯化钠盐等，符合国家标准GB/ T5462-2003的均适用于本专利技术。 本专利技术中所述的氢氧化钠，包括实验室用各种纯度的氢氧化钠、工业氢氧化钠等。 本专利技术中所述的润滑剂为矿物油改性润滑剂、植物油改性润滑剂、乳化石蜡、改性 石墨、水基润滑剂的一种或多种。 本专利技术中优选使用山东得顺源石油科技有限公司生产的极压润滑剂HY-202。 本专利技术中所述的加重材料，包括重晶石、铁矿粉、石灰石粉、四氧化三锰中的一种 或多种。 本专利技术中所述的高密度水基钻井液，主要是指密度介于I. 5-2. 2g/cnT3之间，以水 为分散介质的钻井液。 本专利技术所述的一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液，按照如 下步骤配制： 步骤一，根据具体情况确定各处理剂的实际用量和比例； 步骤二，将膨润土和碳酸钠加入水中，预水化处理24小时； 步骤三，向预水化后的膨润土浆中，依次按照比例加入降滤失剂、高温高压降滤失剂、 聚合醇、封堵防塌剂、铝基聚合物、页岩抑制剂、氯化钠，并观察每种处理剂的溶解或分散情 况，当一种处理剂充分溶解或分散后，再加入下一种处理剂，直至全部加完； 步骤四，使用上述配比的碱性调节剂将pH调节到8-10之间； 步骤五，加入润滑剂和加重材料，搅拌20min，使钻井液密度达到钻井要求。 本专利技术有益效果是：本专利技术使用化学封堵材料提高地层半透膜效率，通过调整氯 化钠用量控制钻井液水活度，减少钻井液向地层渗透，有效解决陆相沉积敏感性页岩地层 的井壁稳定问题。同时具有高密度、流变性和润滑性好的特点，满足高压地层页岩气开发水 平井钻井需求。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】和实施例对本专利技术作进一步说明，但所举实施例不作为 对本专利的限定。 实施例1 按照表1中实施例1的各组分的量进行称取，在高速搅拌下（llOOOr/min)按照本专利技术 所述的方式配制钻井液。 实施例2 按照表1中实施例2的各组分的量进行称取，在高速搅拌下（llOOOr/min)按照本专利技术 所述的方式配制钻井液。 实施例3 按照表1中实施例3的各组分的量进行称取，在高速搅拌下（llOOOr/min)按照本专利技术 所述的方式配制钻井液。 实施例4 按照表1中实施例4的各组分的量进行称取，在高速搅拌下（llOOOr/min)按照本专利技术 所述的方式配制钻井液。 表1实施例1-4的钻井液体系配方组成 实施例5流变性、API滤失量、高温高压滤失量的测定 对实施例1-4的钻井液体系严格按照《GB/T 16783. 1-2006石油天然气工业钻井液 现场测试第1部分：水基钻井液》中的方法评价120°C老化前后的流变性和API滤失量， 以及150°C、3. 5MPa下的高温高压滤失量。其中测定的参数有AV (表观粘度)、PV (塑性粘 度)、YP (动切力)、P (钻井液密度)、FLapi (API滤失量)、FLhthp (高温高压滤失量)，测定结 果见表2。 表2实施例1-4钻井液体系的流变性、滤失量、密度测定结果从上述实施例可以看出，实施例1-4所述的钻井液体系的流变性好，API滤失量和高温 尚压滤失量低，具有良好的抗尚温能力。 实施例6抑制性实验 选用胜利油田营722平2井泥岩岩样，经水洗、风干、粉碎、过孔径为2. 00-3. 20 mm筛， 按照《SY/T 6335-1997钻井液用页岩抑制剂评价方法》中的滚动实验评价方法，对实施例 1-4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液体系，其特征在于，按加入水的质量为100%计，以质量百分比计，含有以下物质：膨润土 2‑7%；碳酸钠 0.1‑0.3%；降滤失剂 2%‑8%；高温高压降滤失剂 2‑5%；聚合醇 3‑5%；封堵防塌剂 3‑6%；铝基聚合物 1‑3%；页岩抑制剂 0‑2%；氯化钠 4‑35%；氢氧化钠 0.1‑0.5%；润滑剂 2‑5%；加重材料 50‑200%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王树永，吕本正，郭东荣，杨雪，张川，
申请(专利权)人：山东得顺源石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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