页岩钻井辅溶蚀剂及其制备和使用方法及混合溶蚀剂技术

本发明专利技术提供了一种页岩钻井辅溶蚀剂及其制备和使用方法和混合溶蚀剂，所述制备方法通过将第一粉末、第二粉末和第三粉末混合均匀制得页岩钻井辅溶蚀剂，按重量计，第一粉末通过将20～25份环氧琥珀酸胺、9～20份羟基亚丁基磷酸镁及12～15份乙二烯三胺五乙酸胺混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得；第二粉末通过将8～12份活性凹凸棒土、8～12份过硫酸铵及12～17份磺化琥珀酸酯混合均匀，过筛后制得；第三粉末通过将7～13份丙酸丁酯、8～14份十二烷基苯磺酸钠及3～9份有机络合剂混合均匀，过筛后制得。本发明专利技术适用于石英含量为35％以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层(例如，龙马溪页岩地层)的解卡。

【技术实现步骤摘要】
页岩钻井辅溶蚀剂及其制备和使用方法及混合溶蚀剂
本专利技术涉及油田开发的页岩气钻井用溶蚀药剂
，具体来讲，涉及一种能够用于页岩气钻井的辅溶蚀剂及其制备和使用方法、以及含有该辅溶蚀剂的混合溶蚀剂。
技术介绍
目前，国内页岩气水平井钻井过程(例如，龙马溪页岩气水平井钻井过程)中，存在井壁失稳、掉块，阻卡、卡钻等多发事故。通常，页岩掉块及沉砂卡钻事故，处理难度大，处理手段少。截至目前，龙马溪页岩水平段卡钻解卡处理均采用机械解卡，多井机械解卡无效导致工具埋井，特别是5000m以上井深的页岩气水平井，机械解卡的难度更大。有些卡钻井采用泡酸解卡，虽然在解卡速度上和程度上都具有明显的优势，但是这种方法基本仅限于在碳酸盐地层使用，而且所用酸液在储运、施工中存在很多限制条件，使其不能得到广泛应用。在四川页岩气的开发过程中，在页岩气水平段发生卡钻事故的威202H10-6井、威204H6-4井、YS117H1-4井、YS108H9-2井、YS108H7-3井、自202井、威204H33-1井都采用了泡酸解卡，其中YS117H1-4还尝试采用土酸解卡，但最终没有一口井能成功解卡，而且酸液对钻具有腐蚀作用。因此，亟需一种新型的页岩解卡剂的溶蚀剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种能够适用于石英含量高为35％以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层钻井的页岩掉块解卡或者沉砂卡钻解卡的溶蚀剂。为了实现上述目的，一种页岩钻井混合溶蚀剂，所述混合溶蚀剂通过将页岩钻井主溶蚀剂与页岩钻井辅溶蚀剂按照1～3：1的配比混合得到，其中，所述页岩钻井主溶蚀剂通过将溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料混合均匀而得到，其中，所述溶蚀料通过将按重量计28～35份的聚环氧琥珀酸钠、15～25份的葡萄糖酸钠、4～6份的二甲基乙醇胺、以及8～10份的聚乳酸乙酯混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得；所述表面活性剂载体料通过将按重量计5～8份的脂肪醇聚丙烯醚硫酸钠、6～9份的氨基酸镁、以及3～4份的络合剂混合均匀，过筛后制得；所述催化剂吸附料通过将按重量计8～12份的催化脂肪酶、12～17份的对羟基磺酸钠、2～6份的羟丁基二酸胺混合均匀，过筛后制得；所述页岩钻井辅溶蚀剂通过将第一粉末、第二粉末和第三粉末混合均匀而得到，其中，所述第一粉末通过将按重量计20～25份的环氧琥珀酸胺、9～20份的羟基亚丁基磷酸镁、以及12～15份的乙二烯三胺五乙酸胺混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得；所述第二粉末通过将按重量计8～12份的活性凹凸棒土、8～12份的过硫酸铵、以及12～17份的磺化琥珀酸酯混合均匀，过筛后制得；所述第三粉末通过将按重量计7～13份的丙酸丁酯、8～14份的十二烷基苯磺酸钠、3～9份的有机络合剂混合均匀，过筛后制得。本专利技术的另一方面提供了一种页岩钻井辅溶蚀剂及其制备方法，所述制备方法通过将第一粉末、第二粉末和第三粉末混合均匀制得页岩钻井辅溶蚀剂，其中，所述第一粉末通过将按重量计20～25份的环氧琥珀酸胺、9～20份的羟基亚丁基磷酸镁、以及12～15份的乙二烯三胺五乙酸胺混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得；所述第二粉末通过将按重量计8～12份的活性凹凸棒土、8～12份的过硫酸铵、以及12～17份的磺化琥珀酸酯混合均匀，过筛后制得；所述第三粉末通过将按重量计7～13份的丙酸丁酯、8～14份的十二烷基苯磺酸钠、3～9份的有机络合剂混合均匀，过筛后制得。本专利技术的又一方面提供了一种页岩钻井辅溶蚀剂的使用方法，所述方法包括将如上所述的页岩钻井辅溶蚀剂与水按照5～10：100且单位为kg/L混合，形成辅溶蚀液，泵入页岩地层卡钻井段，以对页岩地层钻井中的页岩掉块或者岩屑进行溶蚀。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了龙马溪页岩的电镜扫描图；图2示出了图1对应的龙马溪页岩的被辅溶蚀剂溶解后的电镜扫描图。具体实施方式在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的页岩钻井辅溶蚀剂及其制备和使用方法和混合溶蚀剂。经研究，专利技术人提出了一种适用于页岩钻井用的辅溶蚀剂及其制备和使用方法、以及含有该辅溶蚀剂的混合溶蚀剂。本专利技术的混合溶蚀剂和辅溶蚀剂尤其适用于石英含量为35％以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层(例如，龙马溪页岩地层)，通过化学渗透、增溶、氧化、断链和转化的方法，使页岩掉块或者岩屑发生化学反应转化为水溶性盐，达到解除页岩掉块卡钻的目的。这里，所述层理发育是指页岩的天然层理面平整或基本平整，沿页理面的片状剥落明显，且发育少量微孔隙。例如，自然状态下微裂缝开度达5～10μm。在本专利技术的一个示例性实施例中，页岩钻井辅溶蚀剂的制备方法可通过将第一粉末、第二粉末和第三粉末按照1:1:1的重量配比混合均匀，从而制得期望的页岩钻井辅溶蚀剂。具体来讲，第一粉末通过将按重量计20～25份的环氧琥珀酸胺、9～20份的羟基亚丁基磷酸镁、以及12～15份的乙二烯三胺五乙酸胺混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得。优选地，环氧琥珀酸胺可以为22～24份，并且羟基亚丁基磷酸镁可以为14～18份。第二粉末通过将按按重量计8～12份的活性凹凸棒土、8～12份的过硫酸铵、以及12～17份的磺化琥珀酸酯混合均匀，过筛后制得。第三粉末通过将按重量计7～13份的丙酸丁酯、8～14份的十二烷基苯磺酸钠、3～9份的有机络合剂混合均匀，过筛后制得。这里，有机络合剂可以为二乙三胺五乙酸、氨基三乙酸和类羧酸类。进一步来讲，第一粉末的粒度被控制为能够通过20目筛，第二粉末的粒度被控制为能够通过20目筛，并且第三粉末被控制为能够通过40目筛。第一、第二粉末在混合发生反应后生成物具有一定的粘性，且粒径较大，过20目筛能够有效筛出生成物，如果过尺寸更小的筛，将会使部分粒径较大的生成物筛除，造成浪费。第三种粉末合成后生成物通过过40目筛能够很好的收集。在本专利技术的另一个示例性实施例中，页岩钻井辅溶蚀剂的制备方法可以通过以下方式实现：(1)将环氧琥珀酸胺20～25份，羟基亚丁基磷酸镁9～20份，乙二烯三胺五乙酸胺12～15份按重量份数称重混合均匀，用研磨机进行破碎，再用20目过筛后，使其粒度小于20目，再进行搅拌30分钟以上，即可制得起解堵等作用的第一粉末。(2)将活性凹凸棒土8～12份，过硫酸铵8～12份，磺化琥珀酸酯12～17份按重量份数称重，用锥形混合搅拌机使其混合，搅拌均匀，搅拌时间可以为1小时以上；再用20目过筛后制得均匀的起表面活性等作用的第二粉末。(3)将丙酸丁酯7～13份，十二烷基苯磺酸钠8～14份，有机络合剂3～9份按照重量份数称重，用锥形混合搅拌机搅拌40分钟以上，过40目筛后，即制得起吸附等作用的第三粉末。(4)将制得的第一粉末、第二粉末和第三粉末按照1:1:1的重量配比混合均匀搅拌均匀，即制成页岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩钻井混合溶蚀剂，其特征在于，所述混合溶蚀剂通过将页岩钻井主溶蚀剂与页岩钻井辅溶蚀剂按照1～3：1的配比混合得到，其中，/n所述页岩钻井主溶蚀剂通过将溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料混合均匀而得到，其中，所述溶蚀料通过将按重量计28～35份的聚环氧琥珀酸钠、15～25份的葡萄糖酸钠、4～6份的二甲基乙醇胺、以及8～10份的聚乳酸乙酯混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得；所述表面活性剂载体料通过将按重量计5～8份的脂肪醇聚丙烯醚硫酸钠、6～9份的氨基酸镁、以及3～4份的络合剂混合均匀，过筛后制得；所述催化剂吸附料通过将按重量计8～12份的催化脂肪酶、12～17份的对羟基磺酸钠、2～6份的羟丁基二酸胺混合均匀，过筛后制得；/n所述页岩钻井辅溶蚀剂通过将第一粉末、第二粉末和第三粉末混合均匀而得到，其中，所述第一粉末通过将按重量计20～25份的环氧琥珀酸胺、9～20份的羟基亚丁基磷酸镁、以及12～15份的乙二烯三胺五乙酸胺混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得；所述第二粉末通过将按重量计8～12份的活性凹凸棒土、8～12份的过硫酸铵、以及12～17份的磺化琥珀酸酯混合均匀，过筛后制得；所述第三粉末通过将按重量计7～13份的丙酸丁酯、8～14份的十二烷基苯磺酸钠、以及3～9份的有机络合剂混合均匀，过筛后制得。/n...

【技术特征摘要】
1.一种页岩钻井混合溶蚀剂，其特征在于，所述混合溶蚀剂通过将页岩钻井主溶蚀剂与页岩钻井辅溶蚀剂按照1～3：1的配比混合得到，其中，
所述页岩钻井主溶蚀剂通过将溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料混合均匀而得到，其中，所述溶蚀料通过将按重量计28～35份的聚环氧琥珀酸钠、15～25份的葡萄糖酸钠、4～6份的二甲基乙醇胺、以及8～10份的聚乳酸乙酯混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得；所述表面活性剂载体料通过将按重量计5～8份的脂肪醇聚丙烯醚硫酸钠、6～9份的氨基酸镁、以及3～4份的络合剂混合均匀，过筛后制得；所述催化剂吸附料通过将按重量计8～12份的催化脂肪酶、12～17份的对羟基磺酸钠、2～6份的羟丁基二酸胺混合均匀，过筛后制得；
所述页岩钻井辅溶蚀剂通过将第一粉末、第二粉末和第三粉末混合均匀而得到，其中，所述第一粉末通过将按重量计20～25份的环氧琥珀酸胺、9～20份的羟基亚丁基磷酸镁、以及12～15份的乙二烯三胺五乙酸胺混合均匀，研磨破碎、过筛后，搅拌制得；所述第二粉末通过将按重量计8～12份的活性凹凸棒土、8～12份的过硫酸铵、以及12～17份的磺化琥珀酸酯混合均匀，过筛后制得；所述第三粉末通过将按重量计7～13份的丙酸丁酯、8～14份的十二烷基苯磺酸钠、以及3～9份的有机络合剂混合均匀，过筛后制得。


2.根据权利要求1所述的页岩钻井混合溶蚀剂，其特征在于，所述第二溶蚀料的粒度能够通过20目筛，所述第二表面活性剂载体料的粒度能够通过20目筛，并且所述第二催化剂吸附料能够通过40目筛。


3.根据权利要求1所述的页岩钻井混合溶蚀剂，其特征在于，所述聚环氧琥珀酸钠为30～32份，并且所述葡萄糖酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，陆灯云，韩烈祥，袁志平，吴正良，杨晓峰，谢意，戴昆，景岷嘉，王娟，朱思远，刘波，李中权，向朝纲，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11