抗高温、无粘土相低渗储层钻井液制造技术

技术编号:6691145 阅读:285 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种快吸附、强抑制、低伤害的抗高温、无粘土相低渗储层钻井液,包括如下组分:海水或淡水100份、降滤失剂0.2~0.5份、高温降滤失剂2.0~4.0份、提切剂0.2~0.5份、高温稳定剂0.5~1.5份、防水锁剂0.5~1份、有机盐10~233份。本发明专利技术具有如下优点:(1)钻井液抗温能够达到180℃;(2)钻井液的流变性和失水性能易于控制;(3)与储层流体的配伍性好,储层伤害小,尤其适于低渗油气藏使用;(4)本发明专利技术钻井液应用范围:深井和中深井储层段钻完井作业,在低渗储层更具有优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井工程中的一种钻完井工作液,尤其涉及一种抗高温、无粘土相低 渗储层钻井液。
技术介绍
普通的无粘土(无固相)钻井液不能满足中深井高温时钻井的需要,并且没有针 对低渗储层做针对性的研究。对于中深井高温井段储层,为了最大限度的减少对储层的伤 害,通常使用压力控制钻井技术,同时配合使用无粘土相钻井液体系,要求钻井液体系需要 满足在180°C的温度时保持体系的稳定性,同时还要满足作业安全需要和低渗油气藏的储 层保护需要。无粘土相钻井液体系一般是指不含粘土、不含不溶固体加重材料的钻井液体系, 其密度通过可溶性盐调整,其他主要性能通过添加聚合物维护,所以提高体系的抗温性能 的关键是优选抗温性聚合物。常规的无粘土相钻井液体系抗温一般都在100-120°C之间,超 过120°C以后普通聚合物都会高温降解,从而使体系的稳定性遭到破坏。但国内也有研究机 构成功的开发了抗高温无粘土相钻井液体系,如胜利油田研制的无粘土相抗高温体系能够 保持180°C温度时的稳定性,并且在现场应用取得了成功,石油大学(北京)和长江大学也 开发了能够抗150°C的无粘土相钻井液体系,这几个体系均是通过优选高温稳定剂,与其他 聚合物和甲酸盐共同构建的。上世纪80年代末90年代初,壳牌公司开发研制出甲酸盐钻井液体系,并且将其应 用于深井高温环境下的钻井和完井作业,并且现场应用也取得了较好的效果,甲酸盐体系 具有很好的抑制性和抗温性能,与聚合物配伍性良好,并且可以在一定程度上提高聚合物 的抗温性能,所以在抗高温无粘土相体系中选择了甲酸钠作为加重材料和抑制剂,同时加 入了氯化钾,利用K+来进一步提高体系的抑制性。低渗油气藏具有较高的泥质胶结物含量、含水饱和度、毛细管压力、水敏性,并且 孔喉细小、渗透性差、非均质严重、油气流动阻力大、常伴有天然裂缝等特点,在钻井和完井 过程中极易因外来流体侵入储层而产生水敏及有效应力改变造成应力敏感等污染损害,而 且一旦受到损害,将难以恢复。针对低渗油气藏的特点,通过加入有机盐来提高钻井液滤液 液相粘度,减缓滤液对储层的侵入,另外在体系中引入聚胺来提高钻井液抑制性,并且降低 滤液的界面张力,防止水锁效应。
技术实现思路
本专利技术提供的一种快吸附、强抑制、低伤害的抗高温、无粘土相低渗储层钻井液, 包括如下组分海水或淡水 100份降滤失剂 0. 2 0. 5份高温降滤失剂2.0 4.0份提切剂0.2 0.5份高温稳定剂 0.5 1.5份防水锁剂 0. 5 1份有机盐10 233份。优选地,所述降滤失剂采用PF-PAC(聚阴离子纤维素)。优选地,所述高温降滤失剂采用PF-FLO T (抗高温改性淀粉)和/或PF-SMP 1(磺 甲基酚醛树脂)。优选地,所述提切剂采用PF-XC H (生物聚合物)。优选地,所述高温稳定剂采用PF-HJW (抗高温稳定剂)。优选地,所述防水锁剂采用PF-UHIB (聚胺)。优选地,所述有机盐采用甲酸钠或甲酸钾。下面就各组分做出详细说明⑴有机盐有机盐是指甲酸钠或甲酸钾,用于提高钻井液的协同抑制性、提高钻井液抗温能 力和提高钻井液密度。(2)降滤失剂优质的降滤失剂能快速在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼,将钻井液 的滤失量降至最低,减少对储层造成的损害。用于本体系的降失水剂为PF-PAC,PF-PAC主 要成分为聚阴离子纤维素。(3)抗高温降滤失剂抗高温降滤失剂包括PF-FLO T和PF-SMP I,主要是降低钻井液体系在高温时的失 水,PF-SMP I主要成分为磺甲基酚醛树脂,磺甲基酚醛树脂分子的主链由亚甲基桥和苯环 组成,又引入了大量磺酸基,故热稳定性强,可抗180 200°C的高温。磺甲基酚醛树脂在降 失水的同时,还具有一定的抗钙能力,并且能改善滤饼的润滑性,对井壁也有一定的稳定作 用。PF-FLO T主要成分为抗高温改性淀粉。(4)提切剂提切剂PF-XC H为生物聚合物,是一种由黄原杆菌作用于碳水化合物而生成的高 分子链状多糖聚合物,又称做黄原胶。它在淡水、盐水泥浆中可提高粘度、动切力和切力,具 有优良的剪切稀释能力。加入很少的量(0.2% 0.3%)即可产生较高的粘度,并兼有降 滤失作用。它的另一显著特点是具有优良的剪切稀释性能,能够有效地改进流型(即增大 动塑比,降低η值)。(5)高温稳定剂高温稳定剂PF_HJW(河北华运鸿业化工有限公司制),主要由是利用植物胶、纤维 素等天然材料经特殊工艺与丙稀酸聚合而成,外观为白色或淡黄色粉末状颗粒。能有效降 低钻井液滤失量,抗盐抗钙镁能力强,抗温能达到180°C,在钻井液中基本不增粘,适用于淡 水、复合盐水和饱和盐水钻井液体系。(6)防水锁剂防水锁剂PF-UHIB(天津中海油服化学有限公司制)主要成分为聚胺,是通过基 团分析及多途径设计、合成制备而成的,充分考虑了聚胺有用的游离胺基团分布特征,有效保证了聚胺化合物的强抑制性,使得聚胺在普通海水中就可以达到较高有效的抑制和方效 果。能有效地防止粘土的水化膨胀,降低滤液表面张力,保护油气层。本专利技术具有如下优点(1)钻井液抗温能够达到180°C ;(2)钻井液的流变性和失水性能易于控制;(3)与储层流体的配伍性好,储层伤害小,尤其适于低渗油气藏使用;(4)本专利技术钻井液应用范围深井和中深井储层段(储层温度在120°C -180°C之间)钻完井作业,在低渗储层 更具有优势。附图说明图1为井深-流变性能曲线。具体实施例方式实施例1配制密度为1. 2g/cm3的快吸附、强抑制、低伤害的高效水基钻井液用量筒取400 毫升海水置于浆杯中,在12000r/min的转速下边搅拌边加入40g甲酸钾、1.6g PF-PAC、 8. OgPF-SMP 1,8. OgPF-FLO T、1.2g PF-XC Η、6· 0gPF_HJW、4· Og PF-UHIB,高速搅拌 20 分钟。1、对钻井液常规性能评价将实例1的样品在180°C下热滚16小时,然后测定热滚后常温下钻井液的流变性、 API滤失量和150°C、3. 5MPa下HTHP滤失量,结果见表1。表1抗高温无粘土相钻井液体系的抗温性评价数据权利要求1. 一种抗高温、无粘土相低渗储层钻井液,包括如下组分海水或淡水100份降滤失剂0. 2 ‘ 0. 5份高温降滤失剂2. 0 ‘ 4. 0份提切剂0. 2 ‘ 0. 5份高温稳定剂0. 5 ‘ 1. 5份防水锁剂0. 5 ‘ 1份有机盐10 ‘233 份。2.如权利要求1所述的钻井液,其特征在于,所述降滤失剂采用PF-PAC。3.如权利要求1所述的钻井液,其特征在于,所述高温降滤失剂采用PF-FLOT和/或 PF-SMP I。4.如权利要求1所述的钻井液,其特征在于,所述提切剂采用PF-XCH。5.如权利要求1所述的钻井液,其特征在于,所述高温稳定剂采用PF-HJW。6.如权利要求1所述的钻井液,其特征在于,所述防水锁剂采用PF-UHIB。7.如权利要求1所述的钻井液,其特征在于,所述有机盐采用甲酸钠或甲酸钾。全文摘要本专利技术公开了一种快吸附、强抑制、低伤害的抗高温、无粘土相低渗储层钻井液,包括如下组分海水或淡水100份、降滤失剂0.2~0.5份、高温降滤失剂2.0~4.0份、提切剂0.2~0.5份、高本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种抗高温、无粘土相低渗储层钻井液,包括如下组分:海水或淡水       100份降滤失剂         0.2~0.5份高温降滤失剂     2.0~4.0份提切剂           0.2~0.5份高温稳定剂       0.5~1.5份防水锁剂         0.5~1份有机盐           10~233份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:苗海龙徐博韬何瑞兵王健龚莲芬张荣耿铁
申请(专利权)人:中国海洋石油总公司中海油田服务股份有限公司
类型:发明
国别省市:11

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