本发明专利技术涉及一种用于页岩气开发的钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液。它能克服井壁失稳，抑制页岩地层水化坍塌。其技术方案是制备该钻井液所用原料的组分及其含量为，质量单位为克：自来水 1000；钻井液用膨润土 30‑50；Na2CO3 1.5‑2.5；提切剂MMH 2‑5；钻井液用降粘剂WT‑1 10‑20；降滤失剂DSP‑2 10‑15；钻井液用防塌剂HFT‑301 10‑15；钻井液用降滤失剂WFL‑1 5‑10；高承压堵漏剂CSD‑1 10‑20；钻井液用防塌封堵剂FF‑Ⅲ 15‑20；钻井液用无荧光液体润滑剂JX‑108 2‑3；最后用40%的NaOH调节体系pH为9.0。搅拌30min后加入重晶石调节钻井液密度至1.15g/cm3制得本钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液。本钻井液体系对环境污染小，有良好的流变性、低荧光、抑制封堵能力强，用于页岩钻井。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于页岩气开发的钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液，特别适合于微裂缝发育的页岩长水平井段的钻进。
技术介绍
目前国内外页岩气井普遍采用油基钻井液，由于油基钻井液可提高水湿性页岩的毛细管压力，防止钻井液对页岩的侵入，通过使用油基钻井液和合成基钻井液，可以有效地解决井壁不稳定的问题。在应对页岩气水平井井壁稳定方面，采用油基钻井液体系是国外目前最有效的措施。但即使采用油基钻井液，对裂缝或层理发育的页岩地层，还必须强化封堵，以减少液体进入地层造成的压力传递(阻断流体通道)。油基钻井液在润滑、防卡和降阻作用方面有着水基钻井液无法比拟的优势，可以避免滑动钻井时的拖压问题，这也是其广泛应用的根本原因所在。但由于油基工作液使低渗透油层和气层的润湿性改变而造成伤害，使储层渗透率大为降低，从而降低油井产量。室内岩芯实验表明，当岩芯由亲水改变为亲油时，其采收率由51％下降为17％。因此，在低渗透油层应慎重采用油基钻井液钻开产层，尤其是油基钻井液内有乳化剂、表面活性剂时。从井壁稳定的角度讲，页岩气钻井中70％以上的井眼问题是由于页岩不稳定造成的。钻井液穿过地层裂隙、裂缝和弱的层面后，钻井液与页岩相互作用改变了页岩的孔隙压力和页岩强度，最终影响到页岩的稳定性。归纳起来，影响井壁稳定的主要原因如：孔隙压力变化造成井壁失稳，页岩与孔隙液体的相互作用，改变了黏土层之间水化应力或膨胀应力的大小。滤液进入层理间隙，页岩内黏土矿物遇水膨胀，膨胀压力使张力增大，导致页岩地层拉伸破裂；相反，如果减小水化应力，则使张力降低，产生泥页岩收缩和(局部)稳定作用；对于低渗透性页岩地层，由于滤液缓慢地侵入，逐渐平衡钻井液压力和近井壁的孔隙压力(一般大约为几天时间)，因此失去了有效钻井液柱压力的支撑作用。由于水化应力的排斥作用使孔隙压力升高，页岩会受到剪切或张力方式的压力，减少使页岩粒间联结在一起的近井壁有效应力，诱发井壁失稳。相比油基钻井液的优缺点水基钻井液优点有：①环保；②天然气浸易发现；③温度对流变性影响较小；④成本相对低；⑤遇井漏容易处理等，缺点有：①井壁稳定性差；②热稳定性相对较差，易于高温凝胶化；③抗污染性差(固相及CO2、H2S气体污染)，维护处理工作量大；④润滑防卡能力不足。因此，研制一种能适用于页岩地层的新型水基钻井液替代油基钻井液能够解决井壁稳定、储层污染等问题则是目前页岩气钻井的关键技术，也是国内外页岩钻井的难点所在。
技术实现思路
本专利技术的目的是：为了克服目前使用水基钻井液钻进页岩地层时井壁失稳问题，抑制页岩地层水化坍塌，能有效封堵页岩微纳米孔缝，为此特提供一种钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液，其特征是制备该钻井液所用原料的组分及含量为，其中质量单位为克：用质量百分浓度为40％的NaOH溶液调节体系pH值为9.0；用重晶石调节钻井液密度至1.15g/cm3。本专利技术一种钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液的制备方法是：先量取1000克的自来水将水温升至75℃，在低速500r/min电动搅拌下加入30-50克的钻井液用膨润土，搅拌10min，加入1.5-2.5克Na2CO3再搅拌30min，常温常压下预水化24h；再在高速8000r/min电动搅拌下加入2-5克提切剂MMH搅拌10min，在低速500r/min电动搅拌下加入10-20克钻井液用降粘剂WT-1搅拌15min，加入10-15克降滤失剂DSP-2搅拌5min，加入10-15克钻井液用防塌剂HFT-301搅拌10min；然后加入5-10克钻井液用降滤失剂WFL-1搅拌15min，加入10-20克高承压堵漏剂CSD-1搅拌5min，加入15-20克钻井液用防塌封堵剂FF-III搅拌15min，加入2-3克钻井液用无荧光液体润滑剂JX-108搅拌10min；最后用NaOH加水配制成40％的碱液，调节体系pH为9.0。搅拌30min后加入重晶石调节钻井液密度至1.15g/cm3搅拌1小时，制得本钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液。上述制备方法所用钻井液用膨润土、Na2CO3、提切剂MMH、钻井液用降粘剂WT-1、降滤失剂DSP-2、钻井液用防塌剂HFT-301、钻井液用降滤失剂WFL-1、高承压堵漏剂CSD-1、钻井液用防塌封堵剂FF-III、钻井液用无荧光液体润滑剂JX-108、重晶石均为市场上销售产品，购置时严格按行业标准或企标检验，合格者才能使用。具体见表1。表1本钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液基本原料明细表本专利技术提供的钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液与目前所使用的页岩钻井液体系相比有如下有益效果：①本钻井液相比油基钻井液对环境污染小；②具有较强的抑制封堵能力；③能有效降低坍塌压力；④遇井漏容易处理等。具体实施方式：下面结合具体实例对本专利技术作进一步的说明实例1：一种钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液的配制方法。先量取1000克的自来水将水温升至75℃，在低速500r/min电动搅拌下加入50克的钻井液用膨润土，搅拌10min，加入2.5克Na2CO3再搅拌30min，常温常压下预水化24h；再在高速8000r/min电动搅拌下加入2克提切剂MMH搅拌10min，在低速500r/min电动搅拌下加入10克钻井液用降粘剂WT-1搅拌15min，加入15克降滤失剂DSP-2搅拌5min，加入15克钻井液用防塌剂HFT-301搅拌10min；然后加入5克钻井液用降滤失剂WFL-1搅拌15min，加入10克高承压堵漏剂CSD-1搅拌5min，加入15克钻井液用防塌封堵剂FF-III搅拌15min，加入2克钻井液用无荧光液体润滑剂JX-108搅拌10min；最后用NaOH加水配制成40％的碱液，调节体系pH为9.0。搅拌30min后加入重晶石调节钻井液密度至1.15g/cm3搅拌1小时，制得本钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液。实例2：采用XGRL-2型滚子加热炉对本专利技术钻井液体系进行了滚动回收率测定。表2本钻井液体系滚动回收率实验结果钻井液配方实验条件回收质量(g)回收率(％)清水+50g红层土105℃/16h5.5411.08钻井液体系+50g红层土105℃/16h48.3296.64注：1)红层土为四川红层土岩屑，页岩露头为长7页岩露头，均为6～10目，回收率为过40目回收率；2)表中结果均为2次实验数据均值。表3本钻井液体系线性膨胀性实验结果注：1)岩芯为钻井液用膨润土(配浆土)压制成型；2)滤液为体系热滚105℃/16h后压出的滤液；3)表中结果均为2次实验数据均值。由表2、表3该钻井液的滚动回收率及线性膨胀率实验可知，滚动回收率达到95％以上，16h线性膨胀率只有22.08％具有较好的抑制水化分散及膨胀性。实例3：采用XGRL-2型滚子加热炉连续热滚，测试该钻井液基本性能及抗温性能。表4本钻井液体系基本性能及抗温性能评价由表4该钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液的基本性能及抗温性能可知，体系具有良好的抗温及基本性能。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液，其特征是：制备该钻井液所用原料的组分及含量为，其质量单位为克：氢氧化钠分子式NaOH含量为5‑10提切剂代号MMH2‑5钻井液用降粘剂代号WT‑110‑20降滤失剂代号DSP‑210‑15碳酸钠分子式Na2CO31.5‑2.5钻井液用防塌剂代号HFT‑30110‑15钻井液用降滤失剂代号WFL‑15‑10钻井液用膨润土蒙脱土30‑50自来水分子式H2O900‑1000高承压堵漏剂代号CSD‑110‑20钻井液用防塌堵漏剂代号FF‑Ⅲ15‑20钻井液用无荧光液体润滑剂代号JX‑1082‑3用质量百分浓度为40%的NaOH溶液调节体系pH值为9.0；用重晶石调节钻井液密度至1.15g/cm3。
【技术特征摘要】
1.一种钻进页岩用降滤失抑制防塌钻井液，其特征是：制备该钻井液所用原料的组分及含量为，其质量单位为克：氢氧化钠分子式NaOH含量为5-10提切剂代号MMH2-5钻井液用降粘剂代号WT-110-20降滤失剂代号DSP-210-15碳酸钠分子式Na2CO31.5-2.5钻井液用防塌剂代号HFT-30110-15钻井液用降滤失剂代号WFL-15-10钻井液用膨润土蒙脱土30-50自来水分子式H2O900-1000高承压堵漏剂代号CSD-110-20钻井液用防塌堵漏剂代号FF-Ⅲ15-20钻井液用无荧光液体润滑剂代号JX-1082-3用质量百分浓度为40%的NaOH溶液调节体系pH值为9.0；用重晶石调节钻井液密度至1.15g/cm3。2.一种如权利要求1所述钻井液的配制方法，其特征是：先量取1000克的自来水将水温升至75℃，在低速500r/min电动搅拌下加入30-50克的...
【专利技术属性】
技术研发人员：白杨，石晛，王平全，陈婷，陶鹏，敬玉娟，余冰洋，杨萍，胡亚琴，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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