一种强抑制高封堵双保型钻井液及其制备方法、钻井组合物技术

本发明专利技术涉及一种强抑制高封堵双保型钻井液及其制备方法、钻井组合物。该钻井液主要由水和以下重量份的组分组成：膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。本发明专利技术提供的强抑制高封堵双保型钻井液，主要由水、聚丙烯酰胺钾盐、聚阴离子纤维素、预糊化淀粉、乳化石蜡、封堵剂、黄原胶、岩屑复配而成，各原料在较低用量下表现出对破碎性泥岩地层良好的抑制性和封堵性，能够有效避免井漏、井塌等事故，提高钻井施工的安全性和成功率。

A drilling fluid with strong inhibition and high blockage and double retention, its preparation method and drilling composition

The invention relates to a drilling fluid with strong inhibition and high plugging and double type preservation, a preparation method thereof and a drilling composition. The drilling fluid is mainly composed of 2-3 parts of bentonite, 0.3-0.5 parts of polyacrylamide potassium salt, 0.2-0.4 parts of polyanionic cellulose, 2-3 parts of pregelatinized starch, 2-3 parts of emulsified paraffin, 2-3 parts of plugging agent, 0.04-0.06 parts of xanthan gum, 0.1-0.3 parts of pH regulator, 0-2 parts of aggravating agent and 1-2 parts of cuttings. The drilling fluid provided by the invention is mainly composed of water, polyacrylamide potassium salt, polyanionic cellulose, pre-gelatinized starch, emulsified paraffin, plugging agent, xanthan gum and cuttings. The raw materials show good inhibition and plugging properties to fractured mudstone formation at low dosage, which can effectively avoid well leakage, well collapse and other accidents and improve drilling. Safety and success rate of construction.

【技术实现步骤摘要】
一种强抑制高封堵双保型钻井液及其制备方法、钻井组合物
本专利技术属于钻井液领域，具体涉及一种强抑制高封堵双保型钻井液及其制备方法、钻井组合物。
技术介绍
在钻井过程中钻遇破碎性泥岩极易引起井漏、井塌等复杂情况的发生，其处理难度大、处理周期长，是钻井工程中最为常见、最难彻底解决的问题。一旦破碎泥岩井筒内发生漏失，堵漏处理难度大，而且泥浆中的自由水进入到地层，泥岩在受到应力破碎的同时吸水膨胀，大大增加了井壁失稳的风险。上述复杂情况会延误钻井作业时间，延长钻井周期，造成巨大的经济损失，而且泥浆中的固相颗粒(包括粘土、加重剂及细钻屑)会在储层的油气通道较窄小的吼道处堆集，造成部分流通孔道堵死或沉积在孔道壁上使通道变小，污染储层，减少油气流量。开发适用泥岩地层钻进的钻井液，对提高钻进效果至关重要。申请公布号为CN106221684A的专利公开了一种碳质泥岩防塌的强封堵钻井液及制备方法，该钻井液由水、液相加重剂、抗温剂、抑制剂、提粘剂、降滤失剂、封堵剂、碱度控制剂、润滑剂、固体加重剂制备而成。其通过架桥、填充、变形、液阻效应，在井壁表面形成封堵层，具有胶结致密、封堵良好的特点。硬脆性泥岩较为致密，水化膨胀性差，但富含微裂缝，在外力作用下容易产生结构性破坏，要求钻井液有较强的封堵性。而破碎性泥岩裂缝发育，自由水包裹易水化膨胀，除了钻井液有较强的封堵性外，对抑制泥岩水化膨胀的能力也有较高的要求，专利CN106221684A公开的碳质泥岩防塌的强封堵钻井液，注重碳质泥岩防塌，但在抑制泥岩水化膨胀方面有一定的欠缺，且破碎性泥岩裂缝可见，常规的封堵材料难以满足裂缝填充要求，因此有必要开展一种针对破碎性泥岩的强抑制、高封堵钻井液体系研究，以适应破碎性泥岩地层的钻井要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种强抑制高封堵双保型钻井液，从而解决现有钻井液在钻遇破碎性泥岩地层时，存在的抑制性差、封堵效果欠佳的问题。本专利技术的第二个目的在于提供上述强抑制高封堵双保型钻井液的制备方法。本专利技术的第三个目的在于提供一种强抑制高封堵双保型钻井组合物。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种强抑制高封堵双保型钻井液，主要由水和以下重量份的组分组成：膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。优选的，上述强抑制高封堵双保型钻井液，由水和以下重量份的组分组成：纯碱0.1～0.2份，膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。进一步优选的，上述强抑制高封堵双保型钻井液，由以下重量份的组分组成：水100份，纯碱0.1～0.2份，膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。本专利技术中聚丙烯酰胺钾盐是一种含羧钾聚丙烯酰胺衍生物，具有控制地层造浆的作用并兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能。预糊化淀粉是在天然淀粉的基础上做的预糊化初级改性，在中浅层地层具有良好的降失水能力。具有粘度低，流变性好，加工工艺简单，绿色环保，成本低的特点。预糊化淀粉与聚丙烯酰胺钾盐协同使用，在不大幅度提高钻井液粘度的前提下，可有效降低钻井液的滤失量。聚阴离子纤维素是一种水溶性的高分子有机化合物，容易分散在所有水基钻井液中，在低固相钻井液中，聚阴离子纤维素能显著降低滤失量，减薄泥饼厚度，并对页岩水化有较强的抑制作用。乳化石蜡是一种广泛应用于水基钻井液的无荧光防塌润滑剂，与聚阴离子纤维素配伍具有包裹作用。特别适用于水敏性、硬脆性地层防塌和定向井、水平井润滑防卡。解决水平井岩屑床效果明显，具有良好的粘土分散抑制性和较强的页岩分散抑制性。本专利技术提供的强抑制高封堵双保型钻井液，主要由水、聚丙烯酰胺钾盐、聚阴离子纤维素、预糊化淀粉、乳化石蜡、封堵剂、黄原胶、岩屑复配而成，通过增粘剂，降滤失剂，抑制剂，封堵剂和岩屑的协同作用，可快速在井壁破碎裂缝填充，实施有效封堵，且形成镶嵌膜，阻隔自由水等其他化学处理剂进入泥岩地层，破坏破碎性地层敏感的压力平衡，保持地层稳定，各原料在较低用量下表现出对破碎性泥岩地层良好的抑制性和封堵性，能够有效避免井漏、井塌等事故，提高钻井施工的安全性和成功率。同时，在上述原料的综合作用下，本专利技术的钻井液具有密度低、流变性好、低失水的特点，可有效提高机械钻速达28％以上，实现了快速安全钻井，提高了钻进效率。储层伤害评价试验表明，本专利技术的钻井液渗透率恢复值高，对储层的伤害小，不含难降解或环境有害物质，具有保护储层和环境的双保型特点。优选的，所述聚阴离子纤维素为表观粘度不大于25mPa·s低粘聚阴离子纤维素。优选的，所述加重剂为碳酸钙。进一步优选的，所述碳酸钙为粒度不小于325目的超细碳酸钙。所述pH调节剂为碱。优选的，所述pH调节剂为氢氧化钠。所述岩屑为钻井区域钻遇同层位的泥岩岩屑。将所述泥岩岩屑烘干后粉碎成岩屑粉使用。优选的，岩屑粉的粒度为80～100目。通过邻井钻遇同层位泥岩岩屑的利用，具有配伍性好、经济低廉、使用方便、施工安全、废物利用的优点，可以有效封堵破碎性泥岩地层。本专利技术的强抑制高封堵双保型钻井组合物所采用的技术方案是：一种强抑制高封堵双保型钻井组合物，包括以下重量份的组分：膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。优选的，上述强抑制高封堵双保型钻井组合物，由以下重量份的组分组成：纯碱0.1～0.2份，膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。将上述钻井组合物加水调制，即可制得适用于破碎性泥岩地层的钻井液，其既具抑制性好、低失水等特点，又具备密度低、储层伤害小、防塌封堵性强、流变性良好、岩屑可二次利用的特点，能够有效保护油气层、提高防漏堵漏成功率，提高机械转速达28％以上。上述强抑制高封堵双保型钻井液的制备方法所采用的技术方案是：一种强抑制高封堵双保型钻井液的制备方法，包括以下步骤：1)将水、纯碱、膨润土混合，制备基浆；2)向基浆中加入聚丙烯酰胺钾盐、聚阴离子纤维素、预糊化淀粉、乳化石蜡、封堵剂、黄原胶、pH调节剂、加重剂、岩屑，混合均匀即得。步骤1)中，混合后在密闭容器中静置，得到所述基浆。所述混合是在400r/min下搅拌10min。静置的时间至少为24h。按重量份计，每100份水，纯碱的加入量为0.1～0.2份。步骤2)中，所述混合是在1300r/min下搅拌2h。本专利技术的强抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强抑制高封堵双保型钻井液，其特征在于，主要由水和以下重量份的组分组成：膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。

【技术特征摘要】
1.一种强抑制高封堵双保型钻井液，其特征在于，主要由水和以下重量份的组分组成：膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。2.如权利要求1所述的强抑制高封堵双保型钻井液，其特征在于，由水和以下重量份的组分组成：纯碱0.1～0.2份，膨润土2～3份，聚丙烯酰胺钾盐0.3～0.5份，聚阴离子纤维素0.2～0.4份，预糊化淀粉2～3份，乳化石蜡2～3份，封堵剂2～3份，黄原胶0.04～0.06份，pH调节剂0.1～0.3份，加重剂0～2份，岩屑1～2份。3.如权利要求1所述的强抑制高封堵双保型钻井液，其特征在于，所述加重剂为碳酸钙。4.如权利要求1所述的强抑制高封堵双保型钻井液，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠。5.如权利要求1所述的强抑制高封堵双保型钻井液，其特征在于，所述岩屑为钻井区域钻遇...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永超，王翔，陈晓华，王智洪，张永清，牛似成，张辉，张翔，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华北油气分公司石油工程技术研究院，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41