一种保护煤层气储层的钻井液专利检索-煤层气油气提取专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

一种保护煤层气储层的钻井液

阅读：619发布：2021-03-03

IPRDB可以提供一种保护煤层气储层的钻井液专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种保护煤层气储层的钻井液，该钻井液包含下列质量百分比的物质：淡水：100份，pH值调节剂：0.1～0.3份，水敏性抑制剂：0.5～10份，防水锁剂：0.1～1份；该钻井液密度1.01～1.08g/cm3，pH值8～10，膨胀率降低率≥60％，接触角降低率≥50％，岩心渗透率湿态下恢复率≥85％、干态下恢复率≥95％，煤粉兰氏体积降低率≥15％，无粘土相，可最大限度降低同相侵入引起的煤层气储层损害，有效防止煤岩中粘土矿物水化，降低水锁和促进煤层气从煤岩表面解吸附，有效地保护了煤层气储层，并保持了煤层井壁的稳定性，实用性强，具有较强的推广与应用价值。，下面是一种保护煤层气储层的钻井液专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种保护煤层气储层的钻井液，其特征在于，该钻井液包含下列质量百分比的物质：淡水：100份，pH值调节剂：0.1～0.3份，水敏性抑制剂：0.5～10份，防水锁剂：0.1～1份。

2.如权利要求1所述的保护煤层气储层的钻井液，其特征在于，所述淡水为矿化度低于1.0％的天然淡水；

所述pH调节剂为无机碱，采用强碱或强碱弱酸盐；

所述水敏性抑制剂为无机盐，采用一价盐或二价盐；

所述防水锁剂由聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺配制而成。

3.如权利要求2所述的保护煤层气储层的钻井液，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠或由氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠构成的混合物。

4.如权利要求2所述的保护煤层气储层的钻井液，其特征在于，所述水敏性抑制剂为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁或由氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁构成的混合物。

5.如权利要求2所述的保护煤层气储层的钻井液，其特征在于，所述防水锁剂中聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制时的质量比为1～3∶5∶4～2。

6.如权利要求1所述的保护煤层气储层的钻井液，其特征在于，该钻井液的密度3

1.01～1.08g/cm，pH值8～10，膨胀率降低率≥60％，接触角降低率≥50％，岩心渗透率湿态下恢复率≥85％，干态下恢复率≥95％，煤粉兰氏体积降低率≥15％。

7.如权利要求1所述的保护煤层气储层的钻井液，其特征在于，该保护煤层气储层的钻井液在煤层气储层钻井过程中的应用方法为：待钻穿煤层气储层盖层、进入煤层气储层时，向盛液罐注入所需量无粘土相的配浆淡水；

将pH值调节剂、水敏性抑制剂和防水锁剂按顺序加入到配浆淡水中，充分搅拌至溶解，进行钻井作业；

作业过程中调控泥浆泵的排量和泵压，满足携带煤屑条件下，控制排量和泵压在最低值。

8.如权利要求1所述的保护煤层气储层的钻井液，其特征在于，所述保护煤层气储层的钻井液煤层气吸附解吸性能评价装置包括：甲烷气体罐、第一缓冲罐、第一压力表、充气罐、第二缓冲罐、第二压力表、吸附罐、水浴锅、真空泵、第三压力表；

所述甲烷气体罐安装在所述水浴锅的左侧，所述第一缓冲罐连接所述甲烷气体罐，所述第一压力表安装在所述第一缓冲罐，所述充气罐连接所述第一缓冲罐，所述第二缓冲罐连接所述第一缓冲罐和吸附罐，所述第二压力表安装在所述第二缓冲罐，所述真空泵连接所述第二缓冲罐，所述第三压力表安装在所述真空泵，所述水浴锅内设置所述充气罐和吸附罐。

说明书全文

一种保护煤层气储层的钻井液

技术领域

[0001] 本发明属于石油与天然气钻井液技术领域，尤其涉及一种保护煤层气储层的钻井液。

背景技术

[0002] 煤层气是一种煤层本身自生自储式的非常规天然气资源，主要成分是甲烷。我国3
煤层气资源量约为36.81万亿m，是美国的3倍，与陆上常规天然气资源量相当，近几年加大了对煤层气勘探开发的力度，但还未形成工业规模和商业价值，遇到了不少技术难题，储层保护问题就是其中之一。煤层气储集层与常规砂岩、碳酸盐岩储层有很大差别，它具有高吸附性、低渗透性，且易受压缩、破碎等特性，这些特性决定了在煤层气钻井过程中煤层受到的伤害远大于常规储层，而煤层气储层伤害直接影响到煤层气的解吸、扩散、运移及后期排采，因此，煤层气储层伤害问题值得重点关注。

[0003] 钻井液与储层直接接触，对煤层气储层造成的伤害情况复杂，主要有：(1)钻井液被煤岩吸附或吸收，引起煤岩渗透率下降；(2)钻井液中固相颗粒对裂隙通道的充填堵塞；(3)聚合物类钻井液侵入煤层，因高分子聚合物的吸附作用，引起粘土絮凝堵塞，羧基水化作用引起粘土膨胀堵塞，从而降低煤层渗透率；(4)钻井液与地层水作用产生固体沉淀，造成孔隙通道堵塞。

[0004] 由于煤层气储层的特殊性，常规油气藏钻探使用的钻井液不适合该储层。目前部分作业者和技术专家推荐使用清水进行煤层气储层钻井，但进一步的空内实验研究和现场应用表明，由于煤层中含有少量粘土矿物或薄煤层与泥页岩互层，清水会引起水敏性损害和井壁不稳定，加之我国煤层气储层渗透率普遍小，水锁损害较为严重，因此，目前缺乏既能有效保护煤层气储层，又能保持煤层井壁稳定的钻井液。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种保护煤层气储层的钻井液，旨在解决目前在煤层气储层钻井过程中，现用钻井液对煤层气储层的损害较严重，降低了储层的渗透率，使得煤层气的解吸附的不足，未能有效地保护煤层气储层及保持煤层井壁稳定性的问题。

[0006] 本发明的目的在于提供一种保护煤层气储层的钻井液，该钻井液包含下列质量百分比的物质：淡水：100份，pH值调节剂：0.1～0.3份，水敏性抑制剂：0.5～10份，防水锁剂：0.1～1份。

[0007] 进一步，以氯化钠计，所述淡水为矿化度低于1.0％的天然淡水；

[0008] 所述pH调节剂为无机碱，采用强碱或强碱弱酸盐；

[0009] 所述水敏性抑制剂为无机盐，采用一价盐或二价盐；

[0010] 所述防水锁剂由聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺配制而成。

[0011] 进一步，所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠或由氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠构成的混合物。

[0012] 进一步，所述水敏性抑制剂为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁或由氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁构成的混合物。

[0013] 进一步，所述防水锁剂中聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制时的质量比为1～3∶5∶4～2。

[0014] 进一步，该钻井液的密度1.01～1.08g/cm3，PH值8～10，膨胀率降低率≥60％，接触角降低率≥50％，岩心渗透率湿态下恢复率≥85％，干态下恢复率≥95％，煤粉兰氏体积降低率≥15％。

[0015] 进一步，该保护煤层气储层的钻井液在煤层气储层钻井过程中的应用方法为：

[0016] 待钻穿煤层气储层盖层、进入煤层气储层时，向盛液罐注入所需量无粘上相的配浆淡水；

[0017] 将pH值调节剂、水敏性抑制剂和防水锁剂按顺序加入到配浆淡水中，充分搅拌至溶解，进行钻井作业；

[0018] 作业过程中调控泥浆泵的排量和泵压，满足携带煤屑条件下，控制排量示泵压在最低值。

[0019] 进一步、所述保护煤层气储层的钻井液煤层气吸附解吸性能评价装置包括：甲烷气体罐、第一缓冲罐、第一压力表、充气罐、第二缓冲罐、第二压力表、吸附罐、水浴锅、真空泵、第三压力表；

[0020] 所述甲烷气体罐安装在所述水浴锅的左侧，所述第一缓冲罐连接所述甲烷气体罐，所述第一压力表安装在所述第一缓冲罐，所达充气罐连接所述第一缓冲罐，所述第二缓冲罐连接所述第一缓冲罐和吸附罐，所述第二压力表安装在所述第二缓冲罐，所述真空泵连接所述第二缓冲罐，所述第三压力表安装在所述真空泵，所述水浴锅内设置所述充气罐和吸附罐。

[0021] 本发明提供的保护煤层气储层的钻井液，该钻井液包含下列质量百分比的物质：淡水：100份，pH值调节剂：0.1～0.3份，水敏性抑制剂：0.5～10份，防水锁剂：0.1～
3
1份；该钻井液密度1.01～1.08g/cm，pH值8～10，膨胀率降低率≥60％，接触角降低率≥50％，岩心渗透率湿态下恢复率≥85％、干态下恢复率≥95％，煤粉兰氏体积降低率≥15％，无粘土相，可最大限度降低固相侵入引起的煤层气储层损害，有效防止煤岩中粘土矿物水化，降低水锁和促进煤层气在煤岩表面解吸附，有效地保护了煤层气储层，并保持了煤层井壁的稳定性，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

[0022] 图1是本发明实施例提供的保护煤层气储层的钻井液在煤层气储层钻井过程中的应用方法的实现流程图；

[0023] 图2是本发明实施例提供的煤层气吸附解吸性能评价装置的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

[0025] 本发明的目的在于提供一种保护煤层气储层的钻井液，该钻井液包含下列质量百分比的物质：淡水：100份，pH值调节剂：0.1～0.3份，水敏性抑制剂：0.5～10份，防水锁剂：0.1～1份。

[0026] 在本发明实施例中，所述淡水为矿化度低于1.0％的天然淡水；

[0027] pH调节剂为无机碱，采用强碱或强碱弱酸盐；

[0028] 水敏性抑制剂为无机盐，采用一价盐或二价盐；

[0029] 防水锁剂由聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺配制而成。

[0030] 在本发明实施例中，pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠或由氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠构成的混合物。

[0031] 在本发明实施例中，水敏性抑制剂为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁或由氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁构成的混合物。

[0032] 在本发明实施例中，防水锁剂中聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制时的质量比为1～3∶5∶4～2。

[0033] 在本发明实施例中，该钻井液的密度1.01～1.08g/cm3，pH值8～10，膨胀率降低率≥60％，接触角降低率≥50％，岩心渗透率湿态下恢复率≥85％，干态下恢复率≥95％，煤粉兰氏体积降低率≥15％。

[0034] 在本发明实施例中，该保护煤层气储层的钻井液在煤层气储层钻井过程中的应用方法为：

[0035] 待钻穿煤层气储层盖层、进入煤层气储层时，向盛液罐注入所需量无粘土相的配浆淡水；

[0036] 将pH值调节剂、水敏性抑制剂和防水锁剂按顺序加入到配浆淡水中，充分搅拌至溶解，进行钻井作业；

[0037] 作业过程中调控泥浆泵的排量和泵压，满足携带煤屑条件下，控制排量和泵压在最低值。

[0038] 在本发明实施例中，保护煤层气储层的钻井液煤层气吸附解吸性能评价装置包括：甲烷气体罐、第一缓冲罐、第一压力表、充气罐、第二缓冲罐、第二压力表、吸附罐、水浴锅、真空泵、第三压力表；

[0039] 甲烷气体罐安装在水浴锅的左侧，第一缓冲罐连接甲烷气体罐，第一压力表安装在第一缓冲罐，充气罐连接第一缓冲罐，第二缓冲罐连接第一缓冲罐和吸附罐，第二压力表安装在第二缓冲罐，真空泵连接第二缓冲罐，第三压力表安装在真空泵，水浴锅内设置充气罐和吸附罐。

[0040] 图1示出了本发明实施例提供的保护煤层气储层的钻井液在煤层气储层钻井过程中的应用方法的实现流程。

[0041] 在本发明实施例中，该保护煤层气储层的钻井液在煤层气储层钻井过程中的应用方法为：

[0042] 在步骤S101中，待钻穿煤层气储层盖层、进入煤层气储层时，向盛液罐注入所需量无粘土相的配浆淡水；

[0043] 在步骤S102中，将pH值调节剂、水敏性抑制剂和防水锁剂按顺序加入到配浆淡水中，充分搅拌至溶解，进行钻井作业；

[0044] 在步骤S103中，作业过程中调控泥浆泵的排量和泵压，满足携带煤屑条件下，控制排量和泵压在最低值。

[0045] 下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

[0046] 本发明的目的是针对目前煤层气储层钻井过程中，现用钻井液对煤层气储层的损害较严重，降低了储层的渗透率并影响到煤层气的解吸附的不足，提供一种保护煤层气储层的钻井液，解决煤层气储层钻井过程中的储层损害问题。

[0047] 本发明的目的是这样实现的：保护煤层气储层的钻井液由淡水、pH值调节剂、水敏性抑制剂和防水锁剂配制而成；

[0048] 根据本发明的具体优选实施方案，本发明中的煤层气保护钻井液中淡水为矿化度(以氯化钠计)低于1.0％的天然淡水，或经过处理的淡水；pH调节剂为无机碱，可以是强碱或强碱弱酸盐；水敏性抑制剂为无机盐，可以是一价盐或二价盐；的防水锁剂由非离子型水溶性表面活性剂聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺配制而成。

[0049] 根据本发明的具体优选实施方案，本发明中的煤层气保护钻井液中，pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠或由氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠构成的混合物；水敏性抑制剂为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁或由氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁构成的混合物；防水锁剂中，聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺均为非离子型水溶性表面活性剂。

[0050] 根据本发明的具体优选实施方案，本发明中的煤层气保护钻井液中，防水锁剂中，聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制时的质量比为1～3∶5∶4～2。

[0051] 根据本发明的具体优选实施方案，本发明中的煤层气保护钻井液中，pH调节剂主要用于调整钻井液的pH，使钻井液处于8-0，有利于防水锁剂溶解，降低水敏性抑制剂对钻具的腐蚀，消除煤层气储层中的堵塞物。

[0052] 根据本发明的具体优选实施方案，本发明中的煤层气保护钻井液中，水敏性抑制剂主要用于防止储层中少量粘土矿物水化，同时由于活度差还能使煤层气储层“龟裂”出微裂隙，有利于提高储层渗透性，本发明中的水敏性抑制剂选用无机盐，不会像有机聚合物那样长期吸附在煤岩孔隙内表面，堵塞煤层气渗流通道和影响煤层气解吸附。

[0053] 根据本发明的具体优选实施方案，本发明中的煤层气保护钻井液中，防水锁剂主要用于降低煤层气储层水所造成的损害，具有用量小、作用效果好的特点，同时还能促进煤层气从煤岩表面解吸附，该发明中的防水锁剂针对煤岩有机质表面、且亲水性弱的特点，通过优选表面活性剂种类和优化配比研制而成，防水锁剂通过非极性端吸附在煤岩表面，使表面亲水性增强，从而降低水锁和煤层气在煤岩表面的吸附量。

[0054] 根据本发明的具体优选实施方案，本发明中的煤层气保护钻井液，以钻井液中水基计，该钻井液中pH调节剂加量为0.1g～0.3g/100g水，水敏性抑制剂加量为0.5g～10g/100g水，防水锁剂加量为0.1g～1g/100g水。

[0055] 根据本发明的保护煤层气储层的钻井液，密度1.01～1.08g/cm3，pH值8～10，膨胀率降低率≥60％，接触角降低率≥50％，岩心渗透率湿态下恢复率≥85％、干态下恢复率≥95％，煤粉兰氏体积降低率≥15％。

[0056] 本发明的保护煤层气储层的钻井液中，各组成原料均可商购获得，可选用普通工业产品。

[0057] 本发明还提供了的保护煤层气储层的钻井液在煤层气储层钻井中的应用工艺。

[0058] 保护煤层气储层的钻井液在现场煤层气储层钻井中应用工艺：待钻穿煤层气储层盖层、进入煤层气储层时，向盛液罐注入所需量无粘土相的配浆淡水，再将pH值调节剂、水敏性抑制剂和防水锁剂按顺序加入到配浆水中，充分搅拌至溶解，进行钻井作业。作业过程中调控泥浆泵的排量和泵压，满足携带煤屑条件下，控制排量和泵压在最低值，[0059] 该本发明提供的保护煤层气储层的钻井液是一种新型的无粘土相保护煤层气储层的钻井液，配制简单、成本低廉，适合煤层气储层钻进。在性能上，本发明提供的煤层气储层钻井液既满足了钻井工程需要，又具有保护煤层气储层的优势：由于无粘土相(继承了清水的优点)，可最大限度降低固相侵入引起的煤层气储层损害；有效防止煤岩中粘土矿物水化，甚至增加煤层气储层的渗透性；降低水锁和促进煤层气在煤岩表面解吸附。在使用时，本发明实施不需要特殊配制设备，可用于煤层气直井、定向井和水平井。

[0060] 具体实施方式：下述具体实施例中所采用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

[0061] 下述具体实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

[0062] 本发明下述具体实施例中的pH调节剂中氢氧化钠、氢氧化钾购买于济南世纪联兴经贸有限公司，碳酸钠、碳酸氢钠购买于济南中信化工有限公司。

[0063] 本发明下述具体实施例中的水敏性抑制剂中氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁均购买于济南鑫同创化工有限公司。

[0064] 本发明下述具体实施例中的防水锁剂中聚氧乙烯烷基酚醚购于临沂鸿盛化工有限公司，聚氧乙烯辛基苯酚醚购于淄博海杰化工有限公司，聚醚二胺为发明专利(CN102433110A)在山东东营石大创新科技有限公司的转化产品。

[0065] 1、本发明中保护煤层气储层的钻井液的配制：

[0066] 实例1：保护煤层气储层的钻井液的配制

[0067] 配方1：淡水400mL、碳酸钠0.60g、氢氧化钠0.40g、水敏性抑制剂(氯化钠)12.00、防水锁剂1.20g(聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制时的质量比为3∶5∶2)。

[0068] 按照配方1组成，在低速(600rpm)搅拌条件下，向淡水中依次加入碳酸钠、氢氧化钠、水敏性抑制剂、防水锁剂，即得保护煤层气储层的钻井液，记为1#钻井液。

[0069] 实例2：保护煤层气储层的钻井液的配制

[0070] 配方2：淡水400mL、碳酸钠0.60g、氢氧化钠0.40g、水敏性抑制剂(氯化钠与氯化钙质量比为6∶1)14.00g、防水锁剂1.20g(聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制时的质量比为2∶5∶3)。

[0071] 按照配方2组成，在低速(600rpm)搅拌条件下，向淡水中依次加入碳酸钠、氢氧化钠、水敏性抑制剂、防水锁剂，即得保护煤层气储层的钻井液，记为2#钻井液。

[0072] 实例3：保护煤层气储层的钻井液的配制

[0073] 配方3：淡水400mL、碳酸钠0.60g、氢氧化钾0.40g、水敏性抑制剂(氯化钾与氯化钙质量比为6∶1)14.00g、防水锁剂1.20g(聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制时的质量比为1∶5∶4)。

[0074] 按照配方3组成，在低速(600rpm)搅拌条件下，向淡水中依次加入碳酸钠、氢氧化钾、水敏性抑制剂、防水锁剂，即得保护煤层气储层的钻井液，记为3#钻井液。

[0075] 2、测试上述配制的本发明的保护煤层气储层的钻井液的性能，具体操作和测试方法如下：

[0076] 2.1密度测试

[0077] 用量程在0.96g/cm3-2.00g/cm3的钻井液用液体密度计，测试上述配制保护煤层气储层的钻井液的密度。

[0078] 2.2pH值测试

[0079] 用pH计，测试上述配制保护煤层气储层的钻井液的pH值。

[0080] 2.3水敏性抑制效果评价

[0081] 参考国家标准“水基钻井液现场测试程序(GB/T16783-1997)”，利用JHTP新型智能膨胀仪，测试过100目煤粉压制的岩心在上述配制保护煤层气储层的钻井液中的膨胀率，并以清水做空白实验，计算出膨胀率降低率。

[0082] 2.4接触角测试

[0083] 采用停滴法，利用美国科诺工业有限公司的SL200B型接触角测试仪，测试了煤岩岩心对上述配制保护煤层气储层的钻井液的润湿性，并以标准盐水做空白实验，计算接触角降低率。测试温度：20℃。

[0084] 2.5煤岩岩心气测渗透率恢复值测定

[0085] 按照石油与天然气行业标准SY/T6540-2002《钻井液完井液损害油层室内评价方法》执行，使用石油大学(华东)机电总厂的多功能油气层保护评价装置在湿态和干态条件下评价了本发明中保护煤层气储层的钻井液对煤岩岩心的储层保护效果。

[0086] 2.6对甲烷在煤岩表面解吸附特性的影响

[0087] 实验原理：在恒定温度下，对应一定的吸附剂压力，固体表面只能吸附一定量的气体。通过测定一系列相对压力下相应的吸附量，得到吸附等温线。煤对甲烷的吸附可用兰缪尔(Langmuir)方程表述：

[0088] V＝VL·P/(P+PL) (1)

[0089] 式：V为甲烷吸附量，cm3/g；VL为兰氏体积，cm3/g；P为气体压力MPa；PL为兰氏压力，MPa。

[0090] 其中兰氏体积表征煤的最大吸附量，兰氏压力是兰氏体积的一半在等温吸附曲线上的投影点，代表等温吸附曲线的陡峭程度，其数值小等温吸附曲线则陡，反之则平缓，决定了降压速度和可降压的空间，以及降压的难易程度和可采性。

[0091] 依据上述原理，设计、加工了煤层气吸附解吸特性评价装置，如图2所示。煤层气吸附解吸性能评价装置包括：甲烷气体罐、第一缓冲罐、第一压力表、充气罐、第二缓冲罐、第二压力表、吸附罐、水浴锅、真空泵、第三压力表；甲烷气体罐安装在水浴锅的左侧，第一缓冲罐连接甲烷气体罐，第一压力表安装在第一缓冲罐，充气罐连接第一缓冲罐，第二缓冲罐连接第一缓冲罐和吸附罐，第二压力表安装在第二缓冲罐，真空泵连接第二缓冲罐，第三压力表安装在真空泵，水浴锅内设置充气罐和吸附罐。选用山西沁水盆地煤样，粉碎至60-80目，采用该装置评价了本发明中保护煤层气储层的钻井液对甲烷在煤岩表面解吸附特性的影响，以蒸馏水做空白实验，计算山兰氏体积降低率。

[0092] 采用2.1～2.6对本发明的1#、2#、3#钻井液的性能进行测试，所得结果参见表1～3：

[0093] 表1 1#煤层气储层保护钻井液性能测试结果

[0094]

[0095]项目指标测试值
密度，g/cm3 1.01～1.08 1.02
pH值 8～10 8.76
膨胀率降低率，％ ≥60 65.81
接触角降低率，％ ≥50 63.22
湿态下岩心渗透率恢复率，％ ≥85 88.34
干态下岩心渗透率恢复率，％ ≥95 97.46
兰氏体积降低率，％ ≥15 18.17

[0096] 表2 2#煤层气储层保护钻井液性能测试结果

[0097]项目指标测试值
密度，g/cm3 1.01～1.08 1.02
pH值 8～10 8.53
膨胀率降低率，％ ≥60 70.22
接触角降低率，％ ≥50 71.54
湿态下岩心渗透率恢复率，％ ≥85 91.55
干态下岩心渗透率恢复率，％ ≥95 98.72
兰氏体积降低率，％ ≥15 20.38

[0098] 表3 3#煤层气储层保护钻井液性能测试结果

[0099]项目指标测试值
密度，g/cm3 1.01～1.08 1.02
pH值 8～10 8.51
膨胀率降低率，％ ≥60 69.56
接触角降低率，％ ≥50 76.14
湿态下岩心渗透率恢复率，％ ≥85 93.41
干态下岩心渗透率恢复率，％ ≥95 101.29
兰氏体积降低率，％ ≥15 23.74

[0100] 从以上测试结果看出，本发明中煤层气储层保护钻井液的各项性能指标均达到设计要求。

[0101] 本发明实施例提供的保护煤层气储层的钻井液，该钻井液包含下列质量百分比的物质：淡水：100份，pH值调节剂：0.1～0.3份，水敏性抑制剂：0.5～10份，防水锁剂：3
0.1～1份；该钻井液密度1.01～1.08g/cm，pH值8～10，膨胀率降低率≥60％，接触角降低率≥50％，岩心渗透率湿态下恢复率≥85％、干态下恢复率≥95％，煤粉兰氏体积降低率≥15％，无粘土相，可最大限度降低固相侵入引起的煤层气储层损害，有效防止煤岩中粘土矿物水化，降低水锁和促进煤层气在煤岩表面解吸附，有效地保护了煤层气储层，并保持了煤层井壁的稳定性，实用性强，具有较强的推广与应价值。

[0102] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种煤层气压裂方法-专利编号CN108533241A	2020-05-11	739
一种煤层气开采设备-专利编号CN104695913B	2020-05-13	696
一种煤层气开采方法-专利编号CN110242254A	2020-05-11	224
一种开采煤层气的气锚-专利编号CN108505985A	2020-05-12	470
煤层气开发井-专利编号CN104196453B	2020-05-11	850
煤层气开发井-专利编号CN104196453A	2020-05-11	956
一种煤层气的采收方法-专利编号CN104790915B	2020-05-12	350
一种煤层气开采设备-专利编号CN104695913A	2020-05-13	493
一种煤层气开采方法-专利编号CN104018813A	2020-05-13	1018
一种开采煤层气的方法-专利编号CN102587958A	2020-05-12	346

一种保护煤层气储层的钻井液

一种保护煤层气储层的钻井液

技术领域

背景技术

发明内容

附图说明

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式