The invention relates to a strong solid wall drilling fluid and a preparation method thereof. It consists of the following components, which are prepared by weight: 1_4 parts of strong inhibition strong cementing wall stabilizer, 0.5_1 part of nano-plugging agent, 5_10 parts of aluminium-based polymer, 0_5 parts of low activity treatment agent, 0.2_1 part of wetting reversal agent, and the remaining amount of water; the strong inhibition strong cementing wall stabilizer contains branching as the main chain. Polyethyleneimine structure and pyrocatechol group grafted on the main chain; the aluminium-based polymer is an aluminium-based polymer DLP 1 for drilling fluids; the low activity treatment agent is a composite salt of NaCl and KCl; and the wetting reversal agent is a cationic surfactant and a non-ionic surfactant. The strong wall-fixing drilling fluid studied by the invention can effectively inhibit the hydration expansion of shale, seal the micro-pore of shale, improve the mechanical properties of shale, and solve the problem of borehole instability.
【技术实现步骤摘要】
一种强固壁钻井液体系及其制备方法
本专利技术涉及一种钻井液领域,特别涉及一种强固壁钻井液体系及其制备方法。
技术介绍
井壁不稳定主要包括钻完井过程中的井壁坍塌、缩径、地层压裂等三种基本类型,是钻井工程中经常遇到的井下复杂情况之一,且每年给石油工业造成大量的经济损失,消耗的时间约占钻井总时间的5~6%。由于井壁失稳是一个世界性难题,因此受到各国科研人员的高度重视。多年来,国内外的科研人员一直致力于井壁稳定技术的研究,并开展了一系列研究工作,井壁稳定技术在机理研究、室内评价方法、钻井液体系及技术对策等方面取得了较大发展,井壁稳定技术水平也有了显著提高。从研究思路来看,井壁稳定的技术研究大致经历了从纯力学研究,到钻井液化学研究,再到力学与化学耦合作用研究三个阶段。目前,大多数研究者以减轻钻井液对井壁稳定性的不利影响为主要目标,研究能避免井壁失稳的钻井液体系:仅仅单方面研究钻井液中添加“堵漏剂”封堵漏失层或设计导致井壁失稳最小的钻井液体系。然而,由于不能完全抑制泥页岩的水化膨胀或阻止自由水的滤失,这些钻井液体系只能在一定程度上减轻井壁失稳所造成的影响,并不适用于极易坍塌或造浆的地层。因此,必须研究一种能够随钻将井壁岩石直接加固,大幅提高井壁岩石自身的力学稳定性,与此同时具有良好的抑制黏土水化膨胀以及封堵微裂隙的钻井液体系,才能从根本上解决井壁失稳难题,避免井壁失稳引起的缩径卡钻、井壁坍塌等工程事故。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种强固壁钻井液体系及其制备方法,从根本上解决井壁失稳难题,避免井壁失稳引起的缩径卡钻、井壁坍塌等工程事 ...
【技术保护点】
1.一种强固壁钻井液体系,其特征是:包括以下组分制备而成,按重量份:强抑制强胶结井壁稳定剂的含量为1‑4份,纳米封堵剂的含量为0.5‑1份,铝基聚合物的含量为5‑10份,低活度处理剂的含量为0‑5份,润湿反转剂的含量为0.2‑1份,膨润土的含量为2‑6份,所述pH值调节剂的含量为0.04‑0.3份,所述流型调节剂的含量为0.1‑6份,余量为水;所述强抑制强胶结井壁稳定剂含有作为主链的支化的聚乙烯亚胺结构和接枝在主链上的邻苯二酚基团;所述铝基聚合物为钻井液用铝基聚合物DLP‑1;低活度处理剂采用NaCl和KCl的复合盐;润湿反转剂采用阳离子型表面活性剂及非离子型表面活性剂的一种;所述膨润土优选为钠基膨润土,所述pH值调节剂采用碳酸钠,所述流型调节剂采用低粘聚阴离子纤维素和聚丙烯酰胺。
【技术特征摘要】
1.一种强固壁钻井液体系,其特征是:包括以下组分制备而成,按重量份:强抑制强胶结井壁稳定剂的含量为1-4份,纳米封堵剂的含量为0.5-1份,铝基聚合物的含量为5-10份,低活度处理剂的含量为0-5份,润湿反转剂的含量为0.2-1份,膨润土的含量为2-6份,所述pH值调节剂的含量为0.04-0.3份,所述流型调节剂的含量为0.1-6份,余量为水;所述强抑制强胶结井壁稳定剂含有作为主链的支化的聚乙烯亚胺结构和接枝在主链上的邻苯二酚基团;所述铝基聚合物为钻井液用铝基聚合物DLP-1;低活度处理剂采用NaCl和KCl的复合盐;润湿反转剂采用阳离子型表面活性剂及非离子型表面活性剂的一种;所述膨润土优选为钠基膨润土,所述pH值调节剂采用碳酸钠,所述流型调节剂采用低粘聚阴离子纤维素和聚丙烯酰胺。2.根据权利要求1所述的强固壁钻井液体系,其特征是:所述邻苯二酚基团通式如式(I)式(I)式(I)中,R为碳原子数为1~4的烷基。3.根据权利要求1所述的强固壁钻井液体系,其特征是:所述支化的聚乙烯亚胺如式(II)所示式(II)中,l、m、n可相同或不同,分别为1以上的整数。4.根据权利要求1所述的强固壁钻井液体系,其特征是:所述纳米封堵剂采用纳米SiO2。5.根据权利要求1所述的强固壁钻井液体系,其特征是:所述强抑制强胶结井壁稳定剂可以含有如式()所示的结构:式()式()中,R1可为氢、碳原子数为1-4的烷基、苯基、-NH2、,R2可为氢、-NH2、碳原子数为1-4的烷基、苯基、,并且R1和R2中至少有一者为,R3为碳原子数为1-4的烷基,l、m、n可相同或不同,分别为1以上的整数;且所述的强抑制强胶结井壁稳定剂的重均分子量为45000-80000g/mol。6.根据权利要求1所述的强固壁钻井液体系,其特征是:所述低活度处理剂采用质量百分比为2%的NaCl和3%的KCl配制的复合盐。7.根据权利要求1所述的强固壁钻井液体系,其特征是:所述阳离子型表面活性剂采用十六烷基三甲基溴化铵、氯化烷基吡啶、溴化烷基吡啶或双十二烷基二甲基溴化铵;所述非离子型表面活性剂采用辛基酚聚氧乙烯醚TX...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭保雨,李蕾,王旭东,陈二丁,王宝田,杨龙波,赵红香,邱春阳,刘均一,张翔宇,王俊,王伟,刘伟,
申请(专利权)人:中石化石油工程技术服务有限公司,中石化胜利石油工程有限公司,中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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