一種強抑制防塌鉆井液及其應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田鉆井液體系技術領域，具體涉及一種強抑制防塌鉆井液及其應 用。
【背景技術】
[0002] 進入20世紀末以后，隨著對環(huán)保要求的日趨嚴格，油基鉆井液的使用受到限制。 為了解決鉆井過程中的井壁失穩(wěn)的同時控制鉆井液流變性、提高鉆井液熱穩(wěn)定性等問題。 世界各國開始研究強抑制水基鉆井液。
[0003] 目前應用較成熟的是KC1/硅酸鹽聚合物鉆井液，它也是最早成功應用的抑制性 水基鉆井液，其主要處理劑為頁巖抑制劑、降濾失劑及流變性調(diào)節(jié)劑。但是KC1/硅酸鹽聚 合物鉆井液的應用有其局限性。在復雜高溫地層的應用受到限制，如KC1/硅酸鹽聚合物鉆 井液在鉆井過程中必須保持較高的pH值。在這種條件下，許多降濾失劑的作用效果會大大 降低，抗溫型降濾失劑的使用受到限制。當遇到高溫高壓地層時，需要提高硅酸鹽的加量， 此時濾失量會提高，高含量的硅酸鹽對油氣層的保護也構(gòu)成了威脅。因此一種多功能型的 強抑制鉆井液是鉆井液市場的需求。
[0004] 本發(fā)明以油基鉆井液所具有的功能為基礎，所發(fā)明的強抑制防塌鉆井液具有穩(wěn)定 井壁、保護油層、提高鉆速、防泥包鉆頭等接近油基鉆井液性能的顯著特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，為了克服水基鉆井液易引起的井壁失穩(wěn)、泥頁巖地 層易水化、流變性難以控制、濾失量高、熱穩(wěn)定性差等問題。本發(fā)明提供了一種鉆井液用強 抑制防塌鉆井液。其中鉆井液的組份中，聚胺抑制劑ZK-801、納米乳液封堵劑ZK-304、化學 井壁穩(wěn)定劑ZK-303都是自主研發(fā)的新產(chǎn)品，并已在現(xiàn)場應用中得到較好的反饋。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的是提供該強抑制防塌鉆井液的應用。其在各種條件下具有良 好的性能，符合現(xiàn)場鉆井需求。
[0007] 為了達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是：先加入水、純堿、堿和膨潤土預水 化，在500r/min下依次加入包被劑、流型調(diào)節(jié)劑、頁巖抑制劑、井壁穩(wěn)定劑、封堵劑、潤滑 劑、降濾失劑，根據(jù)需要加入鹽，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)鉆井液pH值在9~11，再根據(jù)需要加入重 晶石。參與該強抑制防塌鉆井液的組成及重量組份如下： 水 1000份； 鉆井液用膨潤土 40-60份； 純堿 10~40份； 喊 10~40份； 包被劑 10~20份； 流型調(diào)節(jié)劑 5~20份； 頁巖抑制劑 5~20份； 井壁穩(wěn)定劑 10~30份； 封堵劑 10~30份； 潤滑劑 5~30份； 降濾失劑 5~40份； pH調(diào)整劑 1~10份。
[0008] 鹽、重晶石可根據(jù)需求做適當調(diào)節(jié)。
[0009] 進一步，本發(fā)明優(yōu)先使用勝利油田博友泥漿技術有限公司供應的鈉膨潤土。
[0010] 進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的包被劑為為強包被抑制劑 PLUS-L〇
[0011] 進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的流型調(diào)節(jié)劑為黃原膠、高粘 羧甲基纖維素、聚陰離子纖維素中的一種或兩種以上混合物。
[0012] 進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的頁巖抑制劑為聚合醇、聚胺 抑制劑ZK-801、泥頁巖穩(wěn)定劑HT-201中的一種或兩種以上混合物。
[0013] 進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的井壁穩(wěn)定劑為化學井壁穩(wěn) 定劑ZK-303、氯化鉀、氯化銨中的一種或兩種以上混合物。
[0014] 進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的封堵劑為可變形封堵聚合 物ZK-304、隨鉆堵漏劑、無熒光防塌封堵劑EP中的一種。
[0015] 更進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的潤滑劑為液體潤滑劑 RH-2、改性石墨潤滑劑、水溶性鉆井液潤滑劑中的一種或兩種以上混合物。
[0016] 進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的降濾失劑為磺化酚醛樹脂 SMP-1、抗高溫降濾失劑CAP、抗高溫淀粉FL0-HT、交聯(lián)淀粉FLOTR0L中的一種或兩種以上 混合物。
[0017] 進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的pH調(diào)整劑為氫氧化鈉、碳 酸鈉、氫氧化鉀中的一種配制的飽和溶液。
[0018] 進一步，所述的強抑制防塌鉆井液，其特征在于所述的鹽為氯化鈉，所述的堿為氫 氧化鈉，所述重晶石的密度為4. 0-4. 2g/cm3。
[0019] 本發(fā)明提供的強抑制防塌鉆井液具有穩(wěn)定井壁、保護油層、提高鉆速、防泥包鉆頭 等接近油基鉆井液的特性，其中強包被抑制劑PLUS-L是油包水型線性高分子聚合物，水溶 性好，具有較強的包被能力，能抑制鉆肩水化，調(diào)節(jié)泥漿流型，能保護井壁，防止井壁垮塌。 聚胺抑制劑ZK-801是利用催化胺化法合成的多胺類高分子化合物，易溶于水，分子鏈上含 有抑制作用的胺基，具有良好的抑制性以及較強的穩(wěn)定性。化學井壁穩(wěn)定劑ZK-303在遇到 地層酸性環(huán)境時能生成可堵塞孔喉及胃酸裂縫的沉淀，同時兼具降濾失的作用。納米乳液 封堵劑ZK-304是由乳化劑、聚合物單體以及催化劑等經(jīng)過乳化、聚合反應制備初定顆粒粒 徑小于500nm的乳液體系，其在壓差作用下會發(fā)生彈性變形，能適應不同形狀的孔吼，因此 能封堵孔吼及微裂縫，降低鉆井液向地層濾失?？朔藙傂灶w粒適應性差及瀝青類封堵劑 強度低的缺陷。無熒光潤滑劑RH-5是生物脂經(jīng)過化學改性合成，能夠有效的提高泥漿潤滑 性降低摩阻系數(shù)、防止鉆頭泥包，克服了普通潤滑劑熒光值高影響地質(zhì)錄井的缺點。
【具體實施方式】
[0020] 為了更好的說明本發(fā)明的技術效果，通過以下實施例來進行具體說明。實施例中 所使用的藥品和試劑均可自市場購得。
[0021] 實施例1 按重量份，在500r/min轉(zhuǎn)速下向泥漿杯中加入1000份水、5份純堿、5份堿、20份鉆井 液用膨潤土，分散均勻后，預水化24小時。向預水化的膨潤土漿中依次加入5份交聯(lián)淀粉 FLOTR0L、5份黃原膠、5份化學井壁穩(wěn)定劑ZK-303、10份隨鉆堵漏劑、10份強包被抑制劑 PLUS-U5份泥頁巖穩(wěn)定劑HT-20U5份改性石墨潤滑劑，充分攪拌至每一種試劑分散均勻 后再加入另一種，用碳酸鈉飽和溶液調(diào)節(jié)pH為9。
[0022] 實施例2 按重量份，在500r/min轉(zhuǎn)速下向泥漿杯中加入1000份水、10份純堿、10份堿、30份鉆 井液用膨潤土，分散均勻后，預水化24小時。向預水化的膨潤土漿中依次加入10份抗高溫 淀粉FL0-HT、10份黃原膠、10份氯化鉀、10份納米乳液封堵劑、10份強包被抑制劑PLUS-L、 5份泥頁巖穩(wěn)定劑HT-201、5份液體潤滑劑RH-2,充分攪拌至每一種試劑分散均勻后再加入 另一種，用氫氧化鉀飽和溶液調(diào)節(jié)pH為9。
[0023] 實施例3 按重量份，在500r/min轉(zhuǎn)速下向泥漿杯中加入1000份水、10份純堿、10份堿、30份鉆 井液用膨潤土，分散均勻后，預水化24小時。向預水化的膨潤土漿中依次加入10份磺化酚 醛樹脂SMP-1、10份高粘羧甲基纖維素、10份氯化鉀、10份無熒光防塌封堵劑EP、10份強包 被抑制劑PLUS-U5份聚合醇、12份液體潤滑劑RH-2。充分攪拌至每一種試劑分散均勻后 再加入另一種，繼續(xù)加入40份氯化鈉，用碳酸鈉飽和溶液調(diào)節(jié)pH為10,用密度為4.Og/cm3 的重晶石加重至鉆井液密度為1. 20g/cm3。
[0024] 實施例4 按重量份，在500r/min轉(zhuǎn)速下向泥漿杯中加入1000份水、12份純堿、12份堿、40份鉆 井液用膨潤土，分散均勻后，預水化24小時。向預水化的膨潤土漿中依次加入1