成膜水基钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水基钻井液技术领域，是一种成膜水基钻井液及其制备方法；该成膜水基钻井液原料按重量份数含有膨润土、碳酸钠、携砂剂、降滤失剂、抑制剂、磺化酚醛树脂、磺化褐煤、碱性调节剂、成膜降滤失剂、固体封堵剂、液体封堵剂、自来水和加重剂；本发明专利技术成膜水基钻井液在降低滤失量方面有很强的效果，在井壁上能形成隔离膜保护层，大大降低了进入地层的自由水量，具有更强的抑制泥页岩水化膨胀的能力，从而使得地层泥页岩水化膨胀量大大降低，有效地防止了井壁坍塌等现象的发生；同时，本发明专利技术成膜水基钻井液具有很强的抗温、抗盐、抗钻屑污染能力，能够有效降低油气层的损害。

Film forming water based drilling fluid and its preparation method

The present invention relates to the field of water-based drilling fluid technology, is a film of water-based drilling fluid and a preparation method thereof; the film forming drilling fluid according to the weight of raw materials containing bentonite, sodium carbonate, sand carrying agent, filtration reducing agent, inhibitor, sulfonated phenolic resin and sulfonated lignite, alkaline agent, adjusting membrane filtration reducing agent, solid plugging agent, liquid plugging agent, tap water and weighting agent; the invention film-forming water-based drilling fluid has strong effect in reducing filter loss, can form a protective layer on the sidewall of the isolation membrane, greatly reducing the content of free water into the ground, have the stronger suppression ability shale hydration expansion, so that the formation of shale hydration expansion is greatly reduced, effectively preventing wellbore collapse phenomenon; at the same time, the invention film-forming drilling fluid has strong anti temperature, anti salt and anti drilling The capability of chip pollution can effectively reduce the damage of oil and gas reservoirs.

【技术实现步骤摘要】
成膜水基钻井液及其制备方法
本专利技术涉及水基钻井液
，是一种成膜水基钻井液及其制备方法。
技术介绍
井壁稳定性问题是伴随石油钻井和完井过程中的世界性重大工程技术难题，半个多世纪以来，井壁稳定性问题是国内外学者和工程技术人员普遍关注的热点问题，通过不懈努力，虽然取得了长足进步，但目前仍没有彻底解决。我国钻井技术人员对井壁稳定技术进行了几十年的研究，也取得了较大发展，但它仍然是当前钻井工程普遍存在的井下复杂情况之一，离根本解决还有相当大的距离。当前老油田尽管绝大部分井均能钻达目的层，但井塌仍然存在，井径扩大率偏大，不能完全满足测井与固井的要求；而新区钻探时，由于对地层组构特性和压力剖面认识不清，防塌措施缺乏准确预测性和针对性，钻井过程井塌仍然不断发生，尤其是在西部深井钻井、钻遇山前强地应力构造和大段泥页岩井段过程中井壁失稳问题表现的尤为突出。当前有效的防塌剂如沥青类、腐殖酸类等产品，因荧光级别与颜色深而被地质与环保部门禁用，给井壁稳定问题的解决更增加了难度；此外，钻进多压力层系井段，强地应力作用下山前构造带，煤层、玄武岩、辉绿岩、凝灰岩、石灰岩、岩膏层、含盐膏软泥页岩等非泥页岩地层时，井壁不稳定问题以及井壁失稳诱发的井下复杂情况仍然相当严重。因而为了攻克此难题，必须继续加强研究井壁稳定技术。石油钻探的目的是为了发现油气层和正确评价油气藏，以及最大限度的开发油气层。然而从钻开油层到固井、射孔、试油、修井、取芯以及进行增产措施诸如压裂、酸化、注水过程中，由于外来液体和固体侵入油层，与油层中的粘土发生物理化学作用，使井眼周围油层渗透率下降形成低渗透带，增加油流阻力，降低原油产量导致油气层损害，由于油层损害使原油产量降低，储采比减小，这一问题对中、低渗透性的油层至关重要，对于高渗透油层也不可忽视。所以任何阻碍流体从井眼周围流入井底的现象均称之为对油气层的损害。一方面，油气层损害是不可避免的；另一方面，油气层损害又是可以控制的。通过实施保护油气层、防止污染的技术和措施，完全可能将油气层损害降至最低限度。但现有水基钻井液在工作过程中易造成井壁坍塌和油气层的损害，已不能满足现有工艺的要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种成膜水基钻井液及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有水基钻井液易造成井壁坍塌和油气层的损害，已不能满足现有工艺要求的问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种成膜水基钻井液，原料按重量份数含有膨润土36份至40份、碳酸钠1.8份至2份、携砂剂1.8份至2份、降滤失剂9.9份至11份、抑制剂162份至180份、磺化酚醛树脂13.5份至15份、磺化褐煤13.5份至15份、碱性调节剂0.45份至0.5份、成膜降滤失剂25份至40份、固体封堵剂45份至50份、液体封堵剂18份至20份、自来水900份至1000份、加重剂1080份至1200份。下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述成膜水基钻井液按下述方法得到：第一步，将所需量的自来水加热到50℃至70℃，在加热后的自来水中加入所需量的膨润土并搅拌均匀，得到第一混合液；第二步，在第一混合液中加入所需量的碳酸钠并搅拌均匀，搅拌均匀后预水化24h得到第二混合液；第三步，在搅拌状态下在第二混合液中依次加入所需量的携砂剂、降滤失剂、磺化酚醛树脂、磺化褐煤、成膜降滤失剂、抑制剂、固体封堵剂和液体封堵剂并混合均匀，再加入所需量的碱性调节剂并混合均匀，然后加入所需量的加重剂混合均匀后，得到成膜水基钻井液。上述第一步中，搅拌速率为400r/min至600r/min，搅拌时间为10min至20min；或/和，第二步中，搅拌速率为400r/min至600r/min，搅拌时间为20min至40min。上述第三步中，搅拌速率为900r/min至1100r/min，加入携砂剂的搅拌时间为30min至40min，加入降滤失剂的搅拌时间为10min至20min，加入磺化酚醛树脂的搅拌时间为5min至15min，加入磺化褐煤的搅拌时间为5min至15min，加入成膜降滤失剂的搅拌时间为10min至20min，加入抑制剂的搅拌时间为10min至20min，加入固体封堵剂的搅拌时间为10min至20min，加入液体封堵剂的搅拌时间为5min至15min，加入碱性调节剂的搅拌时间为50min至70min。上述膨润土为蒙脱土；或/和，携砂剂为携砂剂SM-1；或/和，降滤失剂为降滤失剂HF-1；或/和，抑制剂为KCOOH；或/和，磺化酚醛树脂为磺化酚醛树脂SMP-2；或/和，磺化褐煤为磺化褐煤SMC；或/和，碱性调节剂为CaO；或/和，成膜降滤失剂为成膜降滤失剂CMJ-2；或/和，固体封堵剂为纳米碳酸钙；或/和，液体封堵剂为液体封堵剂EP-2；或/和，加重剂为API重晶石粉。本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种环保型成膜水基钻井的制备方法，按下述步骤进行：第一步，将所需量的自来水加热到50℃至70℃，在加热后的自来水中加入所需量的膨润土并搅拌均匀，得到第一混合液；第二步，在第一混合液中加入所需量的碳酸钠并搅拌均匀，搅拌均匀后预水化24h得到第二混合液；第三步，在搅拌状态下在第二混合液中依次加入所需量的携砂剂、降滤失剂、磺化酚醛树脂、磺化褐煤、成膜降滤失剂、抑制剂、固体封堵剂和液体封堵剂并混合均匀，再加入所需量的碱性调节剂并混合均匀，然后加入所需量的加重剂混合均匀后，得到成膜水基钻井液。下面是对上述专利技术技术方案之二的进一步优化或/和改进：上述第一步中，搅拌速率为400r/min至600r/min，搅拌时间为10min至20min；或/和，第二步中，搅拌速率为400r/min至600r/min，搅拌时间为20min至40min。上述第三步中，搅拌速率为900r/min至1100r/min，加入携砂剂的搅拌时间为30min至40min，加入降滤失剂的搅拌时间为10min至20min，加入磺化酚醛树脂的搅拌时间为5min至15min，加入磺化褐煤的搅拌时间为5min至15min，加入成膜降滤失剂的搅拌时间为10min至20min，加入抑制剂的搅拌时间为10min至20min，加入固体封堵剂的搅拌时间为10min至20min，加入液体封堵剂的搅拌时间为5min至15min，加入碱性调节剂的搅拌时间为50min至70min。上述膨润土为蒙脱土；或/和，携砂剂为携砂剂SM-1；或/和，降滤失剂为降滤失剂HF-1；或/和，抑制剂为KCOOH；或/和，磺化酚醛树脂为磺化酚醛树脂SMP-2；或/和，磺化褐煤为磺化褐煤SMC；或/和，碱性调节剂为CaO；或/和，成膜降滤失剂为成膜降滤失剂CMJ-2；或/和，固体封堵剂为纳米碳酸钙；或/和，液体封堵剂为液体封堵剂EP-2；或/和，加重剂为API重晶石粉。本专利技术成膜水基钻井液较常规水基钻井液的常温中压滤失量和高温高压滤失量有较大幅度降低，说明本专利技术成膜水基钻井液较常规水基钻井液在降低滤失量方面有很强的效果，本专利技术成膜水基钻井液能够在井壁上能形成隔离膜保护层，大大降低了进入地层的自由水量，具有更强的抑制泥页岩水化膨胀的能力，从而使得地层泥页岩水化膨胀量大大降低，有效地防止了井壁坍塌等现象的发生；同时，本专利技术成膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜水基钻井液，其特征在于原料按重量份数含有膨润土36份至40份、碳酸钠1.8份至2份、携砂剂1.8份至2份、降滤失剂9.9份至11份、抑制剂162份至180份、磺化酚醛树脂13.5份至15份、磺化褐煤13.5份至15份、碱性调节剂0.45份至0.5份、成膜降滤失剂25份至40份、固体封堵剂45份至50份、液体封堵剂18份至20份、自来水900份至1000份、加重剂1080份至1200份。

【技术特征摘要】
1.一种成膜水基钻井液，其特征在于原料按重量份数含有膨润土36份至40份、碳酸钠1.8份至2份、携砂剂1.8份至2份、降滤失剂9.9份至11份、抑制剂162份至180份、磺化酚醛树脂13.5份至15份、磺化褐煤13.5份至15份、碱性调节剂0.45份至0.5份、成膜降滤失剂25份至40份、固体封堵剂45份至50份、液体封堵剂18份至20份、自来水900份至1000份、加重剂1080份至1200份。2.根据权利要求1所述的成膜水基钻井液，其特征在于按下述方法得到：第一步，将所需量的自来水加热到50℃至70℃，在加热后的自来水中加入所需量的膨润土并搅拌均匀，得到第一混合液；第二步，在第一混合液中加入所需量的碳酸钠并搅拌均匀，搅拌均匀后预水化24h得到第二混合液；第三步，在搅拌状态下在第二混合液中依次加入所需量的携砂剂、降滤失剂、磺化酚醛树脂、磺化褐煤、成膜降滤失剂、抑制剂、固体封堵剂和液体封堵剂并混合均匀，再加入所需量的碱性调节剂并混合均匀，然后加入所需量的加重剂混合均匀后，得到成膜水基钻井液。3.根据权利要求2所述的成膜水基钻井液，其特征在于第一步中，搅拌速率为400r/min至600r/min，搅拌时间为10min至20min；或/和，第二步中，搅拌速率为400r/min至600r/min，搅拌时间为20min至40min。4.根据权利要求2或3所述的成膜水基钻井液，其特征在于第三步中，搅拌速率为900r/min至1100r/min，加入携砂剂的搅拌时间为30min至40min，加入降滤失剂的搅拌时间为10min至20min，加入磺化酚醛树脂的搅拌时间为5min至15min，加入磺化褐煤的搅拌时间为5min至15min，加入成膜降滤失剂的搅拌时间为10min至20min，加入抑制剂的搅拌时间为10min至20min，加入固体封堵剂的搅拌时间为10min至20min，加入液体封堵剂的搅拌时间为5min至15min，加入碱性调节剂的搅拌时间为50min至70min。5.根据权利要求1或2或3或4所述的成膜水基钻井液，其特征在于膨润土为蒙脱土；或/和，携砂剂为携砂剂SM-1；或/和，降滤失剂为降滤失剂HF-1；或/和，抑制剂为KCOOH；或/和，磺化酚醛树脂为磺化酚醛树脂SMP-2；或/和，磺化褐煤为磺化褐煤SMC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东，雷宇春，许波，范江峰，李维强，刘龙，钱宏，任雪峰，
申请(专利权)人：克拉玛依市创拓有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65