一种井壁封固承压钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种井壁封固承压钻井液及其制备方法，应用于石油开采技术领域，所述井壁封固承压钻井液包括：水100份、膨润土1

【技术实现步骤摘要】
一种井壁封固承压钻井液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石油开采
，特别是涉及一种井壁封固承压钻井液及其制备方法。

技术介绍

[0002]石油天然气勘探技术正在不断发展，但是在石油天然气勘探开发钻井时会遇到衰竭油气层、破碎或弱胶结地层以及裂缝发育等复杂地层，这些复杂底层的承压能力低，钻井液安全密度窗口窄，极易造成井眼漏失，致使钻井周期长，钻井液损失量大，不单损害储层，甚至会引发井塌、井喷等井下复杂事故，严重制约油气资源的开发进程。
[0003]因此，现有技术中，钻井现场通常采用掺有封堵材料的钻井液进行承压封堵来预防和解决井漏和井壁失稳的问题，传统掺有封堵材料的钻井液，封堵材料主要为石灰石、沥青、树脂等变形和刚性颗粒，通过合理级配后架桥、堆砌、粘附，在漏失通道形成外在封堵层。
[0004]然而，在实际钻井施工过程中，是无法完全实现封堵颗粒与地层真实孔缝尺寸匹配，并且封堵材料自身或封堵材料与地层之间无胶结能力，无法稳定和提高弱胶结地层岩石的力学强度，从根本上提高钻井液强化井眼、稳定井壁的性能，使得封堵层稳定性差，承压时间短，在井下压力波动情况下，容易导致封堵失败，从而加剧井漏和井壁失稳的问题，严重影响井下作业安全。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种井壁封固承压钻井液及其制备方法。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种井壁封固承压钻井液，所述井壁封固承压钻井液的原料按重量份计，包括：
[0007]水100份、膨润土1
‑
4份、氢氧化钠0.1
‑
0.5、包被剂0.2
‑
1.0份、降滤失剂0.3
‑
3份、封堵剂2
‑
6份、井壁强化剂2
‑
8份、固壁剂2
‑
6份、成膜剂1
‑
5份和加重剂10
‑
200份，其中，所述包被剂按所述重量份比优选为 0.5
‑
0.8份，更优选为0.6份，所述降滤失剂按所述重量份比优选为0.5
‑
1 份，更优选为1份，所述封堵剂按所述重量份比优选为3
‑
5份，更优选为4 份，所述井壁强化剂按所述重量份比更优选为3
‑
6份，所述固壁剂按所述重量份比优选为3
‑
5份，更优选为4份，所述成膜剂按所述重量份比优选为 1.5
‑
3份，更优选为3份，所述加重剂按所述重量份比更优选为50份。
[0008]进一步地，所述井壁强化剂包括：
[0009]至少一种改性酚醛树脂、一种橡胶树脂、一种改性沥青、一种乳化剂和一种交联剂。
[0010]进一步地，所述井壁强化剂还包括：
[0011]所述至少一种改性酚醛树脂、一种橡胶树脂、一种改性沥青、一种乳化剂和一种交
联剂在水溶液中进行乳液聚合交联反应生成所述井壁强化剂。
[0012]进一步地，所述改性酚醛树脂包括：
[0013]二苯醚甲醛树脂、二甲苯改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、环氧改性烷基酚醛树脂、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂、聚酰胺改性酚醛树脂、对叔丁基苯酚甲醛树脂、羟甲基对叔丁基苯酚甲醛树脂中的一种或几种。
[0014]进一步地，所述橡胶树脂包括：
[0015]聚甲基丙烯酸甲酯橡胶树脂、丁晴橡胶树脂、甲基丙烯酸二环戊烯酯改性氯化橡胶树脂、丁苯橡胶树脂、三元乙丙橡胶树脂、氯丁橡胶树脂中的一种或几种。
[0016]进一步地，所述改性沥青包括：
[0017]古马隆树脂改性沥青、聚乙烯树脂改性沥青、环氧树脂改性沥青中的一种或几种。
[0018]进一步地，所述乳化剂包括：
[0019]脂肪醇聚乙烯醚AEO
‑
9、壬基酚聚氧乙烯醚OP
‑
10、司盘80，吐温80 中的一种或几种。
[0020]进一步地，所述交联剂包括：
[0021]所述交联剂为二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺、多异氰酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、六次甲基四胺、丙二醇碳酸酯、羟甲基脲中的一种或几种。
[0022]根据本专利技术的第二方面，提供了一种井壁封固承压钻井液制备方法，其特征在于，所述方法包括：
[0023]将0.1
‑
0.5重量份所述氢氧化钠加入100重量份所述水中，通过第一转速搅拌至完全溶解，得到第一混合溶液；
[0024]将1
‑
4重量份所述膨润土将入所述第一混合溶液，通过所述第一转速搅拌1h
‑
2h后，得到膨润土混合物，将所述膨润土混合物进行24h养护；
[0025]将养护后的所述膨润土混合物通过第二转速搅拌10
‑
20min，再逐步向搅拌后的所述膨润土混合物中加入0.2
‑
1.0重量份所述包被剂、0.3
‑
3重量份所述降滤失剂继续通过所述第二转速搅拌10
‑
20min，再加入3
‑
5重量份所述封堵剂、2
‑
6重量份所述固壁剂、1
‑
5重量份所述成膜剂，通过所述第二转速搅拌10
‑
30min后，再加入2
‑
8重量份所述井壁强化剂，通过所述第二转速搅拌 10
‑
20min后，再加入10
‑
200重量份所述加重剂，通过所述第二转速搅拌 20
‑
30min后，制备成所述井壁封固承压钻井液。
[0026]进一步地，所述再加入10
‑
200重量份所述加重剂，通过所述第二转速搅拌20
‑
30min后包括：
[0027]加入10
‑
200重量份所述加重剂，其中，所述加重剂为重晶石，通过所述重晶石以所述第二转速加重搅拌20
‑
30min。
[0028]进一步地，所述井壁强化剂的制备方法包括：
[0029]在反应釜中加入30
‑
45份所述改性酚醛树脂、20
‑
38份所述橡胶树脂、 6
‑
18份所述改性沥青，升温至60℃下，加入60
‑
100份去离子水，搅拌2h；
[0030]加入适量烧碱调节pH值在8
‑
10范围；
[0031]加入2
‑
10份所述乳化剂，搅拌3h；
[0032]搅拌下加入所述交联剂3
‑
15份，通氮气，搅拌1h；
[0033]连续搅拌下，将所述反应釜内温度升至110
‑
120℃，连续反应8h；
[0034]进行真空处理1h本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井壁封固承压钻井液，其特征在于，所述井壁封固承压钻井液的原料按重量份计，包括：水100份、膨润土1
‑
4份、氢氧化钠0.1
‑
0.5份、包被剂0.2
‑
1.0份、降滤失剂0.3
‑
3份、封堵剂2
‑
6份、井壁强化剂2
‑
8份、固壁剂2
‑
6份、成膜剂1
‑
5份和加重剂10
‑
200份，其中，所述包被剂按所述重量份比优选为0.5
‑
0.8份，更优选为0.6份，所述降滤失剂按所述重量份比优选为0.5
‑
1份，更优选为1份，所述封堵剂按所述重量份比优选为3
‑
5份，更优选为4份，所述井壁强化剂按所述重量份比更优选为3
‑
6份，所述固壁剂按所述重量份比优选为3
‑
5份，更优选为4份，所述成膜剂按所述重量份比优选为1.5
‑
3份，更优选为3份，所述加重剂按所述重量份比更优选为50份。2.根据权利要求1所述的井壁封固承压钻井液，其特征在于，所述井壁强化剂包括：至少一种改性酚醛树脂、一种橡胶树脂、一种改性沥青、一种乳化剂和一种交联剂。3.根据权利要求2所述的井壁强化剂，其特征在于，所述改性酚醛树脂包括：二苯醚甲醛树脂、二甲苯改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、环氧改性烷基酚醛树脂、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂、聚酰胺改性酚醛树脂、对叔丁基苯酚甲醛树脂、羟甲基对叔丁基苯酚甲醛树脂中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的井壁强化剂，其特征在于，所述橡胶树脂包括：聚甲基丙烯酸甲酯橡胶树脂、丁晴橡胶树脂、甲基丙烯酸二环戊烯酯改性氯化橡胶树脂、丁苯橡胶树脂、三元乙丙橡胶树脂、氯丁橡胶树脂中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的井壁强化剂，其特征在于，所述改性沥青包括：古马隆树脂改性沥青、聚乙烯树脂改性沥青、环氧树脂改性沥青中的一种或几种。6.根据权利要求2所述的井壁强化剂，其特征在于，所述乳化剂包括：脂肪醇聚乙烯醚AEO
‑
9、壬基酚聚氧乙烯醚OP
‑
10、司盘80，吐温80中的一种或几种。7.根据权利要求2所述的井壁强化剂，其特征在于，所述交联剂包括：所述交联剂为二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺、多异氰酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、六次甲基四胺、丙二醇碳酸酯、羟甲基脲中的一种或几种。8.一种井壁封固承压钻井液制备方法，其特征在于，所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金霞，周岩，吴晓红，陈春来，李云峰，阚艳娜，朱宽亮，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：