一种钻井液的制备方法

摘要

本发明涉及一种钻井液的制备方法，属于石油开采技术领域。首先制备基液：用海水、烧碱、纯碱、氯化钾相混合，再制备钻井液处理剂：将增粘剂、纤维、页岩抑制剂、油层保护剂、降失水剂、包被剂、成膜剂相混合，搅拌30分钟，最后将制备的基液与钻井液处理剂相混合，混合时各组分的质量百分比为：基液∶钻井液处理剂＝100∶3-6，得到钻井液。本发明提出的钻井液的制备方法，其优点是：钻井液在压差作用下，失去的液体量相对较少；根据储层空隙分布特点，调整钻井液的固相粒度分布，既参与油层孔喉的封堵，又堵塞刚性颗粒间的微孔隙，提高了封堵效果，保护了油气层；具有良好的流变性，能够满足钻井过程中需要的携砂能力。

权利要求

1.一种钻井液的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)制备基液：

用海水、烧碱、纯碱、氯化钾相混合，其中各成分的质量百分比为：海水∶烧碱∶纯碱∶氯化钾＝100∶0.2-0.5∶0.3-0.6∶5-10；

(2)制备钻井液处理剂：

将增粘剂、羧甲基羟乙基纤维、页岩抑制剂磺化褐煤、油层保护剂、降失水剂水解聚丙烯腈钠盐、包被剂、成膜剂相混合，其中各成分的质量百分比为：增粘剂∶纤维∶页岩抑制剂∶油层保护剂∶降失水剂∶包被剂∶成膜剂＝

1∶2-5∶2-5∶2-5∶3-8∶4-10∶4-10，将上述材料按照比例混合后，搅拌30分钟；

(3)将上述制备的基液与钻井液处理剂相混合，混合时各组分的质量百分比为：基液∶钻井液处理剂＝100∶3-6，得到钻井液。

说明书

一种钻井液的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种钻井液的制备方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

[0002] 近年来，国内外石油界均高度重视以防止或减轻损害为目的的保护储层技术的研究和应用。主要是因为它与油气井的产量密切相关。在油气勘探开发的各个作业环节以及整个开采过程中，均可能因储层损害造成产量的损失。如果能够及早采取有效的储层保护措施，便能以较少的投入，获取较大的综合经济效益。

[0003] 油气层损害的主要表现形式为油气层渗透率降低，包括油藏岩石绝对渗透率和油气相对渗透率的降低。渗透率降低越多，油气层损害越严重。

[0004] 在钻井施工过程中对于高渗砂岩储层来说，由于储层砂岩孔喉大小的分布范围很广，与低渗、特低渗砂岩储层相比，实施暂堵的难度更大。国内目前所用钻井液不能满足以上地质情况的油层保护。如：不分散低固相聚合物钻井液：该钻井液体系具有固相含量低、具有良好的流变性、钻井速度快等优点，但其对于强分散地层和高渗砂岩储层来讲则显的不足。钻井液的流变性变差，对储层污染严重的缺点。正电胶钻井液：它是八十年代后期开发的一种钻井液，它具有极强的剪切稀释性，对抑制钻屑分散和稳定井壁是有利的。但由于其极强的剪切稀释性，导致其易发生粘附卡钻，同时影响了固井时水泥浆的顶替效率，影响了固井质量。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提出一种钻井液的制备方法，改变钻井液的配方，使钻井液能够降低对不同渗透率油层的损害，以更好的保护储层。

[0006] 本发明提出的钻井液的制备方法，包括以下步骤：

[0007] (1)制备基液：用海水、烧碱、纯碱、氯化钾相混合，其中各成分的质量百分比为：海水∶烧碱∶纯碱∶氯化钾＝100∶0.2-0.5∶0.3-0.6∶5-10；

[0008] (2)制备钻井液处理剂：将增粘剂、纤维、页岩抑制剂、油层保护剂、降失水剂、包被剂、成膜剂相混合，其中各成分的质量百分比为：增粘剂∶纤维∶页岩抑制剂∶油层保护剂∶降失水剂∶包被剂∶成膜剂＝1∶2-5∶2-5∶2-5∶3-8∶4-10∶4-10，将上述材料按照比例混合后，搅拌30分钟；

[0009] (3)将上述制备的基液与钻井液处理剂相混合，混合时各组分的质量百分比为：基液∶钻井液处理剂＝100∶3-6，得到钻井液。

[0010] 本发明提出的钻井液的制备方法，其优点是：1、超低渗透，即钻井液在压差作用下，失去的液体量相对较少；2、根据储层空隙分布特点，选择适当粒径的油层保护添加剂，调整钻井液的固相粒度分布，使之与油层孔喉直径分布相符，实现有效暂堵，同时利用成膜剂的膜结构特性，既参与油层孔喉的封堵，又堵塞刚性颗粒间的微孔隙，从而提高了封堵效果，保护了油气层；3、该钻井液具有良好的流变性，能够满足钻井过程中需要的携砂能力。 附图说明

[0011] 图1是对本发明钻井液进行动态污染实验(室内，露头岩心)的效果图。

[0012] 图2是在钻井现场对本发明的钻井液进行动态污染实验的效果图。

具体实施方式

[0013] 本发明提出的钻井液的制备方法，包括以下步骤：

[0014] (1)制备基液：用海水、烧碱、纯碱、氯化钾相混合，其中各成分的质量百分比为：海水∶烧碱∶纯碱∶氯化钾＝100∶0.2-0.5∶0.3-0.6∶5-10。

[0015] (2)制备钻井液处理剂：将增粘剂、纤维、页岩抑制剂、油层保护剂、降失水剂、包被剂、成膜剂相混合，其中各成分的质量百分比为：增粘剂∶纤维∶页岩抑制剂∶油层保护剂∶降失水剂∶包被剂∶成膜剂＝1∶2-5∶2-5∶2-5∶3-8∶4-10∶4-10，将上述材料按照比例依次加入到干粉混料机内，搅拌30分钟，放出包装即可。

[0016] (3)将上述制备的基液与钻井液处理剂相混合，混合时各组分的质量百分比为：基液∶钻井液处理剂＝100∶3-6，得到钻井液。

[0017] 以下介绍本发明的实施例：

[0018] 实施例一

[0019] (1)制备基液：用海水、烧碱、纯碱、氯化钾相混合，其中各成分的质量百分比为：海水∶烧碱∶纯碱∶氯化钾＝100∶0.5∶0.3∶5

[0020] (2)制备钻井液处理剂：将增粘剂、纤维、页岩抑制剂、油层保护剂、降失水剂、包被剂、成膜剂相混合，其中各成分的质量百分比为：增粘剂∶纤维∶页岩抑制剂∶油层保护剂∶降失水剂∶包被剂∶成膜剂＝1∶2-5∶2-5∶2-5∶3-8∶4-10∶4-10；

[0021] (3)将上述制备的基液与钻井液处理剂相混合，混合时各组分的质量百分比为：基液∶钻井液处理剂＝100∶4，得到钻井液。

[0022] 实施例二

[0023] (1)制备基液：用海水、烧碱、纯碱、氯化钾相混合，其中各成分的质量百分比为：海水∶烧碱∶纯碱∶氯化钾＝100∶0.2-0.5∶0.3-0.6∶5-10；

[0024] (2)制备钻井液处理剂：将增粘剂、纤维、页岩抑制剂、油层保护剂、降失水剂、包被剂、成膜剂相混合，其中各成分的质量百分比为：增粘剂∶纤维∶页岩抑制剂∶油层保 护剂∶降失水剂∶包被剂∶成膜剂＝1∶2-5∶2-5∶2-5∶3-8∶4-10∶4-10；

[0025] (3)将上述制备的基液与钻井液处理剂相混合，混合时各组分的质量百分比为：基液∶钻井液处理剂＝100∶3-6，得到钻井液。

[0026] 实施例三

[0027] (1)制备基液：用海水、烧碱、纯碱、氯化钾相混合，其中各成分的质量百分比为：海水∶烧碱∶纯碱∶氯化钾＝100∶0.2-0.5∶0.3-0.6∶5-10；

[0028] (2)制备钻井液处理剂：将增粘剂、纤维、页岩抑制剂、油层保护剂、降失水剂、包被剂、成膜剂相混合，其中各成分的质量百分比为：增粘剂∶纤维∶页岩抑制剂∶油层保护剂∶降失水剂∶包被剂∶成膜剂＝1∶2-5∶2-5∶2-5∶3-8∶4-10∶4-10；

[0029] (3)将上述制备的基液与钻井液处理剂相混合，混合时各组分的质量百分比为：基液∶钻井液处理剂＝100∶3-6，得到钻井液。

[0030] 本发明的实施例中，使用的增粘剂的型号为NEW-VIS，由淄博中轩生物有限公司生产；使用的纤维为羧甲基羟乙基纤维，由湖北祥泰化工有限公司生产，使用的页岩抑制剂为磺化褐煤，由天津中加石油设备有限公司生产；使用的油层保护剂的型号为DRISPAC-R，由天津中加石油设备有限公司生产；使用的降失水剂为水解聚丙烯腈钠盐，由濮阳三力化工厂；使用的包被剂的型号为LIQUI-VIS，由加拿大劳恩化学公司生产；使用的成膜剂的型号为VISQUICK，由美国兰德化学公司生产。

[0031] 以下试验证明了本发明钻井液具有良好的流变性、良好的滤失性和良好的储层保护效果。

[0032] 1、流变性实验：分别测量65℃和90℃的流变性，包括高温高压失水和清水滤失量。

[0033] 表1本发明钻井液常规滤失性实验

[0034]实验项目 检验结果
3
密度(g/cm) 1.170
65℃3.5MPa HTHP滤失量(mL) 17.2
65℃清水滤失量(mL) 5.4
90℃3.5MPa HTHP滤失量(mL) 12.0
90℃清水滤失量(mL) 5.6

[0035] 表2本发明钻井液60℃和90℃流变实验

[0036]
)
a
P
(


力

切 2 2
. .
终 2 2



)
a
P
(


力

切 5 2
. .
初 1 1



)
a
P
(


力

切 5 0
. .
动 5 8






)
s
·
a
P
m
(
5 5
. .
V 3 2
P 2 2






)
s
·
a
P
m
(
0 5
. .
V 9 0
A 2 3



)
℃
(


度
5 0
温 6 9

[0037] 从实验结果来看，该钻井液高温高压下的滤失量较低(低于标准的25ml)，且形成的 滤饼(膜)致密，能有效降低后续清水的滤失量，清水滤失量保持在5~6ml之间，表明该体系具有较强的降滤失效果。

[0038] 60℃和90℃下的流变性能较好，动切力较低，初切(10s静切力)和终切值(10min静切力)较低，低切力表明泥浆的凝胶强度较低，开泵的泵压较低，开泵容易。

[0039] 2、图1和图2是分别对本发明钻井液进行动态污染实验(室内，露头岩心)的效果图和在钻井现场对本发明的钻井液进行动态污染实验的效果图。从图1所示的露头岩心的动态污染失水实验可以看出，对于高渗露头岩心，125min后的累计失水在5.4~5.5ml之间，把累计失水量控制到很低的水平；对中渗和低渗岩心，125min后的累计失水在7.6~8.3ml之间，累计失水量仍然较低，但相比高渗岩心高一点，应该是实验误差问题。总体说来，该钻井液具有很好的防止滤液侵入的能力，封堵和降失水能力较强。从现场两口井的该钻井液动态失水实验结果来看，现场该钻井液的累计动态失水都控制得非常低，比室内评价的该钻井液低许多，基本能控制在4ml以内，表明现场泥浆具有很好的降滤失性和封堵性。 [0040] 3、对实验室配制的钻井液和从现场两口井取回的该钻井液进行渗漏恢复实验。 [0041] 实验室配制的该钻井液：做了2个高渗露头岩心驱替实验、1个中渗露头岩心驱替实验和1个低渗露头岩心驱替实验，地层水参考SZ36-1油田地层水；

[0042] 现场两口井(SZ26-1-E32井和LD10-1-A32井)取回的该钻井液评价：

[0043] 表3该钻井液储层伤害评价实验(露头岩心)

[0044]岩心 气体渗透率 含水饱和 度 煤油渗透率 Ko 污染后渗透率 Kod 渗透率恢复 率 号 10-3μm2 ％ 10-3μm2 10-3μm2 Kod/Ko，％
1露头 1473.19 39 145.16 143.35 98.7
2露头 1453.57 43.9 142.52 138.28 97.0
3露头 530.81 46.1 124.33 118.99 95.7
4露头 17.09 46.1 5.88 5.4 91.8

[0045] 实验条件：90℃，3.5MPa下进行动态污染，4个岩心都采用露头岩心。

[0046] 从不同渗透率的露头岩心的驱替实验可以看出，采用高渗岩心、中渗岩心和低渗岩心所做的驱替实验渗透率恢复率都超过了90％，表明该体系良好的储层保护效果。