【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田钻井，更具体的是涉及适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液。
技术介绍
1、厄瓜多尔是位于南美洲西北部的国家，北与哥伦比亚相邻，南接秘鲁，西滨太平洋，日产原油超50万桶。厄瓜多尔原油以重质原油为主，api值一般为12～15，主产区在东部热带雨林地区。厄瓜多尔石油开发始于上世纪70年代，由西方跨国石油公司主导作业，采取较为粗放的开发方式，环境污染严重，引发了后来持续多年的国际诉讼案件。进入21世纪后，中资石油企业开始进入厄瓜多尔，中国石油和中国石化合资收购了安第斯石油公司，拥有厄14和17区块的作业权，工程技术服务企业也陆续进入，承揽了钻井、修井、勘探及相关专业技术服务作业任务，提供了相关设备、材料及技术，现在已成为厄瓜多尔石油开发的主导力量。
2、厄瓜多尔东部tiyuyacu地层分布有数段厚度不等的砾石层，总厚度超200米，由泥岩、砾岩和燧石等组成，该段地层特点为硬度大、分布不均、渗透性强，井眼易缩径，对钻头磨损严重，易造成压差卡钻，另外起下钻、下套管过程中该段需要反复划眼、循环等，造成了大量非生产时间，影响建井周期。
3、现有技术中，应用于砾石层井段的钻井液体系也较多。例如，中国专利技术专利公开号“cn111019615a”公开了一种适用于卵砾石地层的非开挖泥浆体系及制备方法，公开日期为2020年4月17日，以立方米计,每立方米的泥浆体系包括以下质量份组分:100份水，4份钠基膨润土，1份封堵剂，0.35～0.45份植物胶，0.05～0.15份絮凝剂，0.05～0.15份提粘剂，0.
4、上述专利中的非开挖泥浆体系只能应用于表层钻孔作业，无法适应石油开采中的深井钻进，比如降低钻井液密度，会引起上部或者下部地层失稳，没有从根本解决砾石层钻进难题，增加封堵性所采用的传统材料及方法对砾石层井段针对性不强，另外，改变井身结构会引起套管层数增加，增加建井费用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决上述现有技术不满足垂直深度2500米以上的深井砾石层井段钻进作业，单纯依靠降低钻井液密度，无法保证井壁稳定和控制地层压力，不能同时满足上部和下部地层的钻井液技术要求，一套体系不能应对包括砾石层在内的不同地层，此外，改变井身结构及下套管次序，在工程上不易操作、不易实现，增加建井费用技术问题，本专利技术提供一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液及制备方法。
2、本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，所述水基钻井液包括超细纤维、柔性暂堵剂、颗粒封堵剂、防塌剂、植物油润滑剂、ph调节剂、降滤失剂、增粘剂、加重剂和水，其中各组分的重量百分含量为：超细纤维0.1～0.3％、柔性暂堵剂0.5～0.8％、颗粒封堵剂0.5～1.0％、防塌剂0.3～1.0％、植物油润滑剂0.2～1.0％、ph调节剂0.2～0.5％、降滤失剂0.6～1.5％、增粘剂0.5～1.2％、加重剂5.0～20.0％、水补足余量。
3、本申请的技术方案中：植物油润滑剂是环保高效的钻井液润滑剂，主要作用为改善钻体系的润滑性，降低钻具和井壁之间的摩阻；ph调节剂主要是提高体系的ph值，维持在弱碱性状态，利于其他添加剂性能的发挥；增粘剂是为了维持体系适当的粘度，以便把钻屑携带至地面，净化井眼；加重剂为为了维持钻井液体系适当的密度，保持井底压力，预防溢流、井喷事故的发生，同时借助力学平衡原理，还有助于井壁稳定；水基钻井液中的超细纤维具有良好的拉伸强度，在液体中易分散，但不增加体系粘度，具有良好的携砂和封堵能力，其作用机理是：在井壁泥饼及砾石层井段孔隙中形成网状结构，具有较高的机械强度，在相同地层压差的条件下，能快速束缚住柔性暂堵剂、颗粒封堵剂、防塌剂及降滤失剂，形成致密高强度泥饼，避免引起因砾石层渗透性强、压力低而引起的压差卡钻、井眼缩径等复杂事故，在parahuacu油田应用过程中平均机械钻速较之前提高16％，在未通井的情况下，最近6口井下9 5/8"套管均能顺利到底；本申请的柔性暂堵剂为聚合醇，其一剂多效，常温下为无色透明液体，在井底为白色乳液，能在井壁形成保护膜，发挥封堵作用，同时还能改善井壁润滑性；磺化沥青、磺化酚醛树脂为传统封堵降滤失材料，实现井壁润湿反转，形成疏水层，在钻井过程中，当新井眼产生后，能快速被超细纤维网捕获，附着于井壁和孔隙中，阻止钻井液向地层渗透，从根本上解决垂直深度2500米以上的深井砾石层易渗透和压差卡钻的难题；本申请的钻井液在砾石层井段钻进速度快、扭矩低、井眼净化效果良好，起下钻、下套管过程顺利，节约大量非生产时间，具体的：本专利技术的超细纤维材料改善了泥饼强度与质量，在井壁形成薄而韧的泥饼，阻止钻井液渗入地层，防止出现虚厚的泥饼引起井眼缩径，使井眼平滑，有助于降低扭矩，实现井眼良好的净化，减少了不必要的循环、划眼作业，提高钻井速度，同时本专利技术钻井液体系配制和维护简单，无需增加额外的辅助设备及成本，在厄瓜多尔东部油田具有良好的应用前景。本申请的水基钻井液，特别适合于厄瓜多尔东部砾石层井段的钻井作业，其粘度适中，具有良好的携砂和护壁能力，不但满足了砾石层井段的需要，还可以满足上部页岩和下部泥岩地层的钻井液技术需求，具体的：本申请的水基钻井液体系粘度适中，增粘剂的配比合理，过低的粘度不利于携砂，过高的粘度造成钻井液流动困难，不利于钻井作业，该体系中柔性暂堵剂，颗粒封堵剂以及防塌剂对上部的页岩和下部的泥岩同样均由良好的封堵效果，改善泥饼质量，保持井壁稳定，一套体系能适应不同的地层，实际应用中操作方便可行。所用材料均为石油工业常用的材料，来源广泛。
4、优选的，所述各组分的重量百分含量为：超细纤维0.2～0.3％、柔性暂堵剂0.6～0.7％、颗粒封堵剂0.6～0.9％、防塌剂0.4～0.8％、植物油润滑剂0.3～0.7％、ph调节剂0.3～0.4％、降滤失剂0.8～1.2％、增粘剂0.8～1.0％、加重剂10.0～15.0％、水补足余量。
5、更为优选的，所述各组分的重量百分含量为：超细纤维0.2％、柔性暂堵剂0.6％、颗粒封堵剂0.8％、防塌剂0.7％、植物油润滑剂0.5％、ph调节剂0.3％、降滤失剂1.0％、增粘剂0.9％、加重剂12％、水83％。
6、优选的，所述超细纤维为单丝细度为0.5dtex的聚酰胺合成纤维，单丝长度1-1.5cm(生产厂家为forta公司)。
7、优选的，所述柔性暂堵剂为聚合醇(生产厂家为荆州成学实业公司)。
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【技术保护点】
1.一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述水基钻井液包括超细纤维、柔性暂堵剂、颗粒封堵剂、防塌剂、植物油润滑剂、pH调节剂、降滤失剂、增粘剂、加重剂和水，其中各组分的重量百分含量为：超细纤维0.1～0.3％、柔性暂堵剂0.5～0.8％、颗粒封堵剂0.5～1.0％、防塌剂0.3～1.0％、植物油润滑剂0.2～1.0％、pH调节剂0.2～0.5％、降滤失剂0.6～1.5％、增粘剂0.5～1.2％、加重剂5.0～20.0％、水补足余量。
2.根据权利要求1所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述各组分的重量百分含量为：超细纤维0.2～0.3％、柔性暂堵剂0.6～0.7％、颗粒封堵剂0.6～0.9％、防塌剂0.4～0.8％、植物油润滑剂0.3～0.7％、pH调节剂0.3～0.4％、降滤失剂0.8～1.2％、增粘剂0.8～1.0％、加重剂10.0～15.0％、水补足余量。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述各组分的重量百分含量为：超细纤维0.2％、柔性暂堵剂0
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述超细纤维为单丝细度为0.5dtex的聚酰胺合成纤维，单丝长度1-1.5cm。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述柔性暂堵剂为聚合醇；所述颗粒封堵剂为工业磺化沥青SFT。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述防塌剂包括磺化酚醛树脂，所述磺化酚醛树脂包括SMP-1和SMP-2，SMP-1和SMP-2的质量比为1:1。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，pH调节剂为氧化镁；所述降滤失剂为低粘聚阴离子纤维素。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述增粘剂包括高粘聚阴离子纤维素和黄原胶，高粘聚阴离子纤维素和黄原胶的重量比为1:1～1.5。
9.根据权利要求1-3任一项所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述加重剂包括200目的石灰石粉和325目的石灰石粉，200目的石灰石粉和325目的石灰石粉的重量比为1:1。
10.如权利要求1-9所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述水基钻井液包括超细纤维、柔性暂堵剂、颗粒封堵剂、防塌剂、植物油润滑剂、ph调节剂、降滤失剂、增粘剂、加重剂和水，其中各组分的重量百分含量为：超细纤维0.1～0.3％、柔性暂堵剂0.5～0.8％、颗粒封堵剂0.5～1.0％、防塌剂0.3～1.0％、植物油润滑剂0.2～1.0％、ph调节剂0.2～0.5％、降滤失剂0.6～1.5％、增粘剂0.5～1.2％、加重剂5.0～20.0％、水补足余量。
2.根据权利要求1所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述各组分的重量百分含量为：超细纤维0.2～0.3％、柔性暂堵剂0.6～0.7％、颗粒封堵剂0.6～0.9％、防塌剂0.4～0.8％、植物油润滑剂0.3～0.7％、ph调节剂0.3～0.4％、降滤失剂0.8～1.2％、增粘剂0.8～1.0％、加重剂10.0～15.0％、水补足余量。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于厄瓜多尔东部砾石层井段的水基钻井液，其特征在于，所述各组分的重量百分含量为：超细纤维0.2％、柔性暂堵剂0.6％、颗粒封堵剂0.8％、防塌剂0.7％、植物油润滑剂0.5％、ph调节剂0.3％、降滤失剂1.0％、增粘剂0.9％、加重剂12％、水83％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种适用于厄瓜多尔...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋振伟，李宝军，张小平，曹辉，赵向阳，丁磊，陈龙，崔贵涛，周雄兵，陈磊，王国庆，寄晓宁，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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