用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液，按照质量份，由以下组分构成：自来水

【技术实现步骤摘要】
用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液及其制备方法


[0001]本专利技术属于页岩油气资源钻井
，涉及一种用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液，本专利技术还涉及该种用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液的制备方法
。

技术介绍

[0002]近年来，油基钻井液在页岩地层的钻井中因润滑性能好
、
有利于井壁稳定而备受青睐，但油基钻井液成本高，不利于环境保护，后期废液处理难度大
。
鉴于此，用高性能水基钻井液代替油基钻井液，实现页岩油水平井的高效钻井已大势所趋
。
用于商业开发的页岩油水平井水平段长度均超过
1000m
，且页岩地层微裂缝和层理发育，黏土矿物含量高，使用常规性能的聚合物钻井液体系钻进页岩地层时摩阻大
、
井眼净化困难
、
易出现掉块，严重时井壁垮塌，导致井眼报废，增加了钻井的投资
。
因此，较常规聚合物水基液而言，页岩油水平井高性能水基钻井液应具有良好的封堵性
、
抑制性
、
润滑性
、
流变性等
。
如何实现井眼清洁
、
降摩减阻
、
井壁稳定是水基钻井液所面临的主要技术难题
。
[0003]目前，国内研制出了一系列强封堵
、
强抑制的高性能水基钻井液体系
。
在封堵性方面，大多数采用纳米封堵材料对页岩微裂缝
、
微孔隙进行封堵，中国专利
CN201610882474.2(
公开号为
106634900A)
提出了一种页岩用强抑制性纳米封堵水基钻井液，其中封堵材料采用纳米二氧化硅，但是纳米材料在钻井液中极易团聚，无法实现页岩地层微孔缝的广谱封堵，且会影响钻井液的整体性能
。
在抑制剂方面，大多采用水溶性的钠盐
、
钾盐
、
钙盐
、
铵盐
、
有机胺
(
如聚胺
、
聚醚胺等
)、
多羟基类有机物
(
如多元醇
、
聚合醇等
)
等化学剂
。
中国专利
CN 201710009892.5(
公开号为
106833564B)
提出了一种适用于高压地层页岩气长井段水平井的水基钻井液，其中页岩抑制剂为聚合物类，抑制剂使用单一
、
抑制效果有限
。
公开号
106147728B
的中国专利
(
申请号
201510204759.6)、
公开号
109837072B
的中国专利
(
申请号
201711212432.9)
等专利技术专利研发的高性能水基钻井液体系中均含有一定量的膨润土，属于有固相钻井液体系，与无固相钻井液体系相比，一方面增加钻井液的成本，另一方面增加钻井过程中的摩阻
。
[0004]因此，亟需研制一种性能优越的低固相复合盐水基钻井液，确保钻井过程中的井壁稳定
、
井眼清洁
、
降摩减阻，实现页岩油水平井的安全
、
高效
、
快速钻井，具有重要的现实意义
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液，解决了现有技术中钻井液配置不合理，使得增加钻井液的成本，并且增加钻井过程中摩阻的问题
。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液的制备方法
。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是，一种用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液，按照质量份，由以下组分构成：自来水
100
份，无机盐抑制剂6～7份，封堵剂4～5份，固体润滑
剂3～4份，液体润滑剂4～5份，降滤失剂1～2份，聚合醇抑制剂2～3份，增粘剂
0.5
～
1.0
份，流型调节剂
0.1
～
0.5
份，加重剂选用氯化钠
30
～
35
份或重晶石0～
50
份；混合均匀后利用
NaOH
调节至
pH
值8～
10。
[0008]本专利技术所采用的另一技术方案是，一种用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液的制备方法，按照以下步骤实施：
[0009]步骤1，按照质量份称取各个组分；
[0010]步骤2，在自来水中边搅拌边加入氯化钠，直至全部溶解达到饱和，然后加入无机盐抑制剂，混合均匀；
[0011]步骤3，将封堵剂加入到步骤2得到的混合溶液中，搅拌；
[0012]步骤4，先加入固体润滑剂，搅拌；再缓慢加入液体润滑剂，再搅拌；
[0013]步骤5，加入降滤失剂，搅拌；
[0014]步骤6，缓慢加入聚合醇抑制剂，搅拌；
[0015]步骤7，缓慢加入增粘剂，搅拌；
[0016]步骤8，缓慢加入流型调节剂，搅拌，得到半成品混合溶液；
[0017]步骤9，调整半成品混合溶液的
pH
为8‑
10
，根据密度所需加入加重剂，得到低固相复合盐钻井液
。
[0018]本专利技术的有益效果是，包括以下两个方面：
[0019]1)
该低固相复合盐钻井液中固相含量低，特别适用于非高压页岩油地层的水平井钻井，例如像鄂尔多斯盆地的长7页岩岩油水平井
。
一方面是因为该低固相复合盐钻井液在密度小于
1.20g/cm3之前，采用精细工业盐氯化钠加重，根据地层实际需要，密度超过
1.20g/cm3即氯化钠达到饱和后，使用重晶石粉加重
。
另一方面是因为该低固相复合盐钻井液中未加入膨润土
。
这两方面的原因使得所有组分中的固相含量极低，固相含量低减少了钻井液内部中液相和固相的摩擦阻力，塑性黏度低，流变性能好，水平段钻井过程中摩阻低，不发生托压，可以大幅提高钻井速度
。
[0020]2)
该低固相复合盐钻井液具有良好的封堵性能
。
现有的水基钻井液中封堵剂均为颗粒状，粒径大小及形状与地层裂缝不匹配，难以进入页岩地层微纳米孔缝，封堵效果差，具有一定的盲目性
。
本专利技术的特别之处是在低软化点沥青
、
超细碳酸钙的基础上，引入了成膜封堵剂，成膜封堵剂具有一定的“广谱封堵”性能，能够粘结颗粒封堵剂形成的“架桥”封堵带，提高封堵带的承压能力，同时可以在井壁上快速形成致密且无渗透的封堵膜，封堵不同类型的微孔隙
、
微裂缝，从源头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液，其特征在于，按照质量份，由以下组分构成：自来水
100
份，无机盐抑制剂6～7份，封堵剂4～5份，固体润滑剂3～4份，液体润滑剂4～5份，降滤失剂1～2份，聚合醇抑制剂2～3份，增粘剂
0.5
～
1.0
份，流型调节剂
0.1
～
0.5
份，加重剂选用氯化钠
30
～
35
份或重晶石0～
50
份；混合均匀后利用
NaOH
调节至
pH
值8～
10。2.
根据权利要求1所述的用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液，其特征在于：所述的无机盐抑制剂选用氯化钾
、
氯化钙
、
溴化钙中的一种或多种混合物，多种混合时各组分等量配置；所述的封堵剂选用成膜封堵剂
CY
‑
1、
低软化点改性沥青
SFT
‑
2、
超细碳酸钙三者的混合物，三者的质量比为1：3：
2。3.
根据权利要求1所述的用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液，其特征在于：所述的固体润滑剂选用石墨
SH
‑2；液体润滑剂选用低荧光脂肪酸酯
RY
‑
838
；降滤失剂选用改性腐殖酸
HLJ
‑2与抗温抗盐降滤失剂
KFT
‑2的混合物，两者的质量比为2：1；聚合醇抑制剂选用
XCS
‑3；增粘剂选用聚阴离子纤维素
PAC
‑
HV
；流型调节剂选用生物聚合物
XC
‑
HV。4.
根据权利要求1所述的用于页岩油水平井的低固相复合盐钻井液，其特征在于：选用加重剂时，当密度在
1.0
～
1.2g/cm3时采用
30
～
35
份氯化钠加重，当密度超过
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴若宁，刘云，余海棠，杨艳，贺康，郭星波，包恒，史博晶，
申请(专利权)人：延长油田股份有限公司，
类型：发明
国别省市：