一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液及制备方法。本发明专利技术钻井液所用原料按质量百分比计为防塌剂0.3%~0.5%，包被剂0.1%~0.2%；增粘剂0.3%~0.4%；降滤失剂0.5~1.0%；封堵剂2.0%~3.0%；酸溶暂堵剂2.0%~3.0%；pH控制剂0.07%~0.15%；润滑剂1.0%~2.0%；加重剂8%~26%；余量为水。本发明专利技术有效取代目前使用的盐类抑制剂，加量少，效果好，有利于环保，同时能有效解决当前苏里格小井眼钻井钻遇大段泥岩井壁稳定问题，并以乙二胺盐酸盐为基础形成了具有自主产权的钻井液配方，满足苏里格气田小井眼钻井优质高效的开发需要。里格气田小井眼钻井优质高效的开发需要。

【技术实现步骤摘要】
一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液及制备方法


[0001]本专利技术涉及钻井工程中钻井液
，更具体地说涉及一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液及制备方法。

技术介绍

[0002]钻井液中的抑制剂主要作用为抑制粘土水化、膨胀、分散，通过降低其水化、膨胀、分散程度来降低坍塌压力，延缓井壁坍塌周期，起到稳定井壁的作用； 同时稳定钻井液流变性能，保障钻井施工井下安全。 目前，钻井液施工中抑制剂包括有聚合物类和盐类处理剂，两者配合使用效果较好，主要作为盐类抑制剂的一般为氯化钾和氯化钠等，氯化钾的抑制效果好于氯化钠，但氯化钾的加量一般较大，现场使用一般在5%以上，有时与其它盐类如氯化钠、甲酸钠等配合使用，形成氯化钾聚合物体系，氯化钾聚磺体系，或者复合盐体系等。目前苏里格气田广泛使用的复合盐钻井液体系，盐类的含量在15%以上，高的含盐度对环境造成了严重的污染，同时对后续废弃钻井液处理，如固液分离，清液重复使用增加了难度。
[0003]苏里格气田，由于环保要求越来越高，目前开展小井眼钻井施工，目的减少钻井液用量，减少钻屑排量，减少废弃钻井液量及处理费用，同时，也是开采剩余储量的行之有效的方法。目前用的氯化钾体系或者复合盐体系，含盐量较高，在钻井液中主要起抑制剂的作用，对环境造成一定的影响。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液及制备方法，本专利技术的专利技术目的在于提供一种抑制性能优良的无土相胺盐强抑制防塌钻井液配方，特别是钻井液防塌抑制剂乙二胺盐酸盐应用，能有效取代目前使用的盐类抑制剂，加量少，效果好，有利于环保，同时能有效解决当前苏里格小井眼钻井钻遇大段泥岩井壁稳定问题，并以乙二胺盐酸盐为基础形成了具有自主产权的钻井液配方，满足苏里格气田小井眼钻井优质高效的开发需要。
[0005]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术第一方面提供了一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，该钻井液所用原料包括下述按质量百分比计的物质：防塌剂0.3%~0.5%，所述防塌剂为乙二胺盐酸盐；包被剂0.1%~0.2%；增粘剂0.3%~0.4%；降滤失剂0.5~1.0%；封堵剂2.0%~3.0%；酸溶暂堵剂2.0%~3.0%；pH控制剂0.07%~0.15%；润滑剂1.0%~2.0%；
加重剂8%~26%；余量为水。
[0006]更进一步的，所述包被剂为聚丙烯酰胺。
[0007]更进一步的，所述增粘剂为高粘聚阴离子纤维素。
[0008]更进一步的，所述降滤失剂为低粘聚阴离子纤维素。
[0009]更进一步的，所述封堵剂为改性石蜡。
[0010]更进一步的，所述酸溶性暂堵剂为超细碳酸钙。
[0011]更进一步的，所述pH控制剂为氢氧化钠。
[0012]更进一步的，所述润滑剂为脂肪酸脂润滑剂。
[0013]更进一步的，所述加重剂为石灰石粉。
[0014]本专利技术第二方面提供了一种小井眼快速钻井的无土相胺盐强抑制防塌钻井液的制备方法，该方法包括以下步骤：S1、根据钻井施工现场所需钻井液的量，在配浆罐内装入一定体积的清水；S2、将pH控制剂、增粘剂、包被剂、降滤失剂和封堵剂，在混浆泵的作用下依次加入清水中，并充分搅拌混合均匀、溶解；S3、向S2制备的混合液中加入防塌剂，并充分搅拌、混合均匀、溶解；S4、根据钻井施工现场对钻井液密度要求，向S3步骤制备的混合液中加入酸溶性暂堵剂和加重剂，并搅拌均匀；所述防塌剂为乙二胺盐酸盐；S5、根据钻井施工现场的实际情况，向S4步骤制备的混合液中加入润滑剂，最终制备得到所述钻井液；上述步骤中，钻井液所用原料按质量百分比计为防塌剂0.3%~0.5%，包被剂0.1%~0.2%；增粘剂0.3%~0.4%；降滤失剂0.5~1.0%；封堵剂2.0%~3.0%；酸溶暂堵剂2.0%~3.0%；pH控制剂0.07%~0.15%；润滑剂1.0%~2.0%；加重剂8%~26%；余量为水。
[0015]更进一步的，所述包被剂为聚丙烯酰胺。
[0016]更进一步的，所述增粘剂为高粘聚阴离子纤维素。
[0017]更进一步的，所述降滤失剂为低粘聚阴离子纤维素。
[0018]更进一步的，所述封堵剂为改性石蜡。
[0019]更进一步的，所述酸溶性暂堵剂为超细碳酸钙。
[0020]更进一步的，所述pH控制剂为氢氧化钠。
[0021]更进一步的，所述润滑剂为脂肪酸脂润滑剂。
[0022]更进一步的，所述加重剂为石灰石粉。
[0023]与现有技术相比，本专利技术所带来的有益的技术效果表现在：1、本专利技术主要应用于苏里格气田小井眼钻井液施工，专利技术的钻井液配方防塌抑制性强，有利于泥岩段防塌和井壁稳定，钻井液流变性优良，循环压耗低，适合于小井眼窄环空间隙施工。
[0024]2、本专利技术用乙二胺盐酸盐取代氯化钾、氯化钠等盐类处理剂，其优点在于，乙二胺盐酸盐作为钻井液抑制剂和氯化钾、氯化钠相比，加量少，抑制性强，效果好，通过直罗组地层泥岩岩心回收率实验（评价处理剂防塌抑制性能的一种方法）评价，0.5%乙二胺盐酸盐水溶液的抑制性与5%氯化钾、10%氯化钠、20%甲酸钠水溶液的抑制性相当。这样少量的乙二胺
盐酸盐的加量在保证钻井液抑制性的情况下，大大降低了钻井液中氯化钾（氯化钠、甲酸钠等）的含盐量，降低了对环境的污染程度。同时减少了三磺等深色钻井液处理剂的使用，提高了钻井液的环保程度。
[0025]3、鉴于小井眼施工的特殊性，井径小于7＂的井眼称为小井眼，环空间隙小，钻具刚性较弱，稍微的阻卡就会造成井下阻卡、复杂，甚至卡钻，造成填井侧钻，耽误钻井工期，所以井壁稳定，减少缩径、掉块、甚至井塌尤为关键，因此钻井液的抑制防塌性能是小井眼钻井成功的关键，而防塌抑制剂的应用起着至关重要的作用。同时对于窄环空间隙，为了确保良好的流变性能，采用无土相配方，降低钻井液触变性能，根据室内实验形成了一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液配方，经过现场应用能有效预防泥岩等不稳定地层的缩径、掉块及坍塌，维持井壁稳定，有效提高钻井时效，明显缩短了钻井周期，节约了钻井成本。
[0026]4、由于小井眼环空间隙小，循环压耗大，容易造成井漏，加之钻具刚性弱，易造成钻具事故，钻井施工的风险、难度增强，如果钻遇泥岩地层，钻井液抑制性防塌性较差，一旦造成泥岩段坍塌，产生掉块，处理难度大，因为环空间隙小，较大掉块的携带都比较困难，造成憋漏地层或卡钻事故，造成井下复杂事故，所以保证易塌泥岩井段的井壁稳定和井眼规则畅通及其关键。
[0027]5、利用新型抑制防塌剂，增强抑制性，有利泥岩段井壁稳定。
[0028]6、封堵材料含有改性石蜡、超细碳酸钙等形成良好的封堵层。
[0029]7、由于该体系配方无土相，流变性良好，有利于小井眼钻井施工，同时有利于储层保护，提高气井产量。
[0030]8、本专利技术提供的钻井本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：该钻井液所用原料包括下述按质量百分比计的物质：防塌剂0.3%~0.5%，所述防塌剂为乙二胺盐酸盐；包被剂0.1%~0.2%；增粘剂0.3%~0.4%；降滤失剂0.5~1.0%；封堵剂2.0%~3.0%；酸溶暂堵剂2.0%~3.0%；pH控制剂0.07%~0.15%；润滑剂1.0%~2.0%；加重剂8%~26%；余量为水。2.如权利要求1所述的一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：所述包被剂为聚丙烯酰胺。3.如权利要求1所述的一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：所述增粘剂为高粘聚阴离子纤维素。4.如权利要求1所述的一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：所述降滤失剂为低粘聚阴离子纤维素。5.如权利要求1所述的一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：所述封堵剂为改性石蜡。6.如权利要求1所述的一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：所述酸溶性暂堵剂为超细碳酸钙。7.如权利要求1所述的一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：所述pH控制剂为氢氧化钠。8.如权利要求1所述的一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：所述润滑剂为脂肪酸脂润滑剂。9.如权利要求1所述的一种小井眼快速钻进的无土相胺盐强抑制防塌钻井液，其特征在于：所述加重剂为石灰石粉。10.一种小井眼快速钻井的无土相胺盐强抑制防塌钻井液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、根据钻井施工现场所需钻井液的量，在配浆罐内装入一定体积的清水；S2、将pH控制剂、增粘剂、包被剂、降滤失剂和封堵剂，在混浆泵的作用下依次加入清水中，并充分搅拌混合均匀、溶解；S3、向S2制备的混合液中加...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳诚，何怀银，张强，姚立新，吴永春，梅安鑫，马宇恒，黄文明，刘帆，杨南鹏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：