钻井液及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明提供一种钻井液及其制备方法和应用，所述钻井液的质量百分比组成为：封堵剂1％-1.5％、无机盐抑制剂7％-9％、有机盐抑制剂0.35％-0.45％、酸溶降失水剂1％-1.5％，酸溶暂堵剂2.5％-4.5％、黄原胶0.3％-0.5％、高粘聚阴离子纤维素0.3％-0.6％、低粘聚阴离子纤维素0.3％-0.6％和余量水，本发明提供的钻井液，解决了现有技术中通过提高钻井液密度来保护储层所引起的钻速较慢、钻井周期较长、流动性差、井壁在钻井液中浸泡时间较长而对储层伤害程度加深等技术问题。
【专利说明】
钻井液及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种油田助剂技术领域，特别涉及一种封堵地层微裂缝的钻井液及其 制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 水平井钻井技术已在油气井钻采过程中普遍使用，目前在苏里格东区钻进的水平 井中，水平段平均长度超过1000米，水平井钻遇的石盒子是主要的坍塌层，该层位存在着 大量的泥页岩，平均阳离子交换容量为14. Ommol/lOOg，因此，在水平井钻进过程中，不但要 注重储层保护，而且要注重防塌。
[0003]目前，对于在水平井钻进过程中频繁地遇到大段泥岩的情况，为了保证井壁稳定， 让外来液体最小浸入地层，把钻井液对储层伤害降到最低程度，通常采用提高钻井液密度 的方法，钻井液的密度在1. 30g/cm3以上，但是当钻井液密度高于1. 30g/cm3会造成钻井机 械钻速较慢，钻井周期较长，这样井壁在钻井液中浸泡时间较长，对储层伤害程度加深，同 时由于钻井液密度高，固相含量增高，达25%以上，造成流动性差，携砂效果不佳，导致的摩 阻大，托压严重等一系列问题，钻井周期和成本急剧增加。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种钻井液，解决了现有技术中通过提高钻井液密度来保护储层所引 起的钻速较慢、钻井周期较长、流动性差、井壁在钻井液中浸泡时间较长而对储层伤害程度 加深等技术问题。
[0005] 本发明还提供一种钻井液的制备方法，该制备方法操作简单易于控制。
[0006] 本发明提供一种钻井液在水平井钻井中的应用，实现了钻井液在低密度下有效封 堵泥页岩微裂缝，降低坍塌压力，同时有效封堵砂岩段储层孔隙，降低钻井液对储层的进一 步伤害，在完井时通过压裂连通储层，从而达到储层保护的目的，而且钻井液是在低密度下 使用，固相颗粒大幅度减少，机械钻速较高，减少了钻井液长时间浸泡对储层造成的伤害。
[0007] 本发明提供一种钻井液，所述钻井液的质量百分比组成为：封堵剂1% -1. 5%、无 机盐抑制剂7% -9%、有机盐抑制剂0. 35% -0. 45%、酸溶降失水剂1% -1. 5%，酸溶暂堵 剂2. 5% -4. 5%、黄原胶0. 3% -0. 5%、高粘聚阴离子纤维素0. 3% -0. 6%、低粘聚阴离子 纤维素0. 3% -0. 6 %和余量水。
[0008] 本发明中，封堵剂的质量百分比为1% -1. 5%，例如可以为1%、1. 2%、1. 4%或 1. 5%，无机盐抑制剂为7% -9%，例如可以为7%、7. 5%、8%或8. 5%，有机盐抑制剂为 0.35% -0.45%，例如可以为0.35%、0. 4%或0.45%，酸溶降失水剂为1% -1.5%，例如 可以为1.2 %、1. 3%或1.4%，酸溶暂堵剂为2. 5% -4. 5%，例如可以为3. 0%、3. 5%或 4. 0 %，黄原胶为0. 3 % -0. 5 %，例如可以为0. 35 %、0. 4 %或0. 45 %，高粘聚阴离子纤维素 和低粘聚阴离子纤维素都为〇. 3% -0. 6%，例如可以为0. 35%、0. 40%、0. 5%或0. 55%。
[0009] 本发明中，选用的封堵剂能够在水中自动分散，粒子粒径呈多级分布，以l-10um 为主，粒径是与被封堵微裂缝大小相匹配的、可变形的软化粒子，从而能够实现在一定压 力、温度下对各类微裂缝的有效封堵，降低坍塌压力，从而将钻井液隔绝在井壁之外，从而 减少外来液体带来的水锁、水敏的敏感性伤害，也可以降低外来固体的侵入，减少孔喉堵塞 带来的伤害。
[0010] 本发明中抑制剂选用的是高效的有机盐抑制剂和无机盐抑制剂，其中，利用有机 盐抑制剂的独特分子结构，可充填在粘土层间，阻止了粘土与水的接触，同时抑制剂使粘土 粒子颗粒的表面负电荷减少，有效地降低粘土的吸水倾向，可以防止储层粘土膨胀，控制井 壁坍塌，同时，本实施中，抑制剂选用的是高效的有机盐抑制剂和无机盐抑制剂，有机抑制 剂与无机抑制剂复合配伍，可以显著提高钻井液的抑制性，室内评价显示，复配后的抑制剂 的一次回收率及二次回收率都超过了 92%以上，对泥页岩起到显著的抑制作用。
[0011] 本发明的钻井液中包含的酸溶降失水剂用于控制固井过程中水泥浆的失水量和 调节钻井液的流变性，如果水泥浆失水量过大，不仅会使水泥浆性能变差，影响固井质量或 固井施工，还会对储层造成一定程度的损害，本发明中使用的降失水剂为酸溶降失水剂，本 发明中，暂堵剂为酸溶暂堵剂，易于酸化解堵，暂堵剂用于在漏层和井筒间的压差作用下发 生快速滤失，在漏失通道内形成坚韧致密的滤饼而堵塞通道，有效封堵砂岩段储层孔隙，降 低钻井液对储层的进一步伤害，在完井时通过压裂连通储层，从而达到储层保护的目的。
[0012] 因此，通过上述组分和质量百分比形成的钻井液达到稳定井壁，减小外来固、液体 侵害，保护储层的目的，而且通过上述组分和质量百分比形成的钻井液，经试验，在钻井液 密度为1. 25g/ml时可以安全穿越318米泥岩，既保证了井下的安全，又加快了钻井速度，该 密度与同井段其他钻井液密度相比，降低了 7-10%，固相颗粒大幅度减少，机械钻速升高， 减少了钻井液长时间浸泡对储层造成的伤害，提高气田的开发效率。
[0013] 本发明中，选取的封堵剂为封堵剂G314-FDJ，无机盐抑制剂可以为氯化钾，也可 以为硅酸钠，本发明中选取的为无机盐抑制剂为氯化钾，本发明中，有机盐抑制剂可以为聚 丙烯酰胺、乙二胺四乙酸或质素磺酸盐，本发明中，选取的有机盐抑制剂为有机盐抑制剂 G319-FTJ，本发明中酸溶降失水剂为酸溶降失水剂G310-SJS，本发明中酸溶暂堵剂为酸溶 暂堵剂G302-SZD。
[0014] 本发明中，通过上述组分和质量百分比形成的钻井液通过配置好的烧碱溶液调整 钻井液的PH值，本发明中，制备而成的钻井液PH值为9-10。
[0015] 进一步的，本发明的具体方案中，通过上述组分和质量百分比形成的钻井液中添 加加重剂，所述加重剂用于控制地层压力、防止地层坍塌、地层涌水、井喷和压井工艺以及 调整固井过程中泥浆密度，实施平衡压力钻进，现有技术中，加重剂一般选为石灰石粉或其 他惰性加重剂，本发明中采用无机盐加重剂加重钻井液，无机盐加重剂为氯化钠，通过选取 无机盐加重剂有效解决了使用石灰石粉或其他惰性加重剂加重导致的固相含量高、磨阻大 的问题，降低了泥饼磨阻，降低了固相含量，提高了钻井速度。另外，加入无机盐加重剂后， 钻井液滤液的性质发生了改变，能较好的保护水敏严重的储层，需要说明的是，本发明的钻 井液中添加加重剂的量具体根据实际应用适量添加，本实施例中对加重剂的量不加以限 制。
[0016] 本发明还提供上述钻井液的制备方法，包括以下过程：
[0017] 在水中加入高粘聚阴离子纤维素、低粘聚阴离子纤维素和黄原胶，进行搅拌且搅 摔时间为40~60分钟；
[0018] 再加入酸溶降失水剂和有机抑制剂，搅拌时间控制为30-50分钟；
[0019] 再加入封堵剂、无机抑制剂和暂堵剂，搅拌时间控制为10-20分钟，制得钻井液；
[0020] 其中，所述封堵剂、所述无机盐抑制剂、所述有机盐抑制剂、所述酸溶降失水剂，所 述酸溶暂堵剂、所述黄原胶、所述高粘聚阴离子纤维素、所述低粘聚阴离子纤维素的质量份 数分别为：1-1. 5、7-9、0· 3-0. 5、1-1· 5、1· 5-3. 0、0· 3-0. 5、0· 3-0. 6、0· 3-0. 6,其余份数为 水。
[0021] 本发明中，封堵剂的质量份数为1-1.5份，例如可以为1份、1.2份、1.4份或 1. 5份，无机盐抑制剂为7-9份，例如可以为7份、7. 5份、8份或8. 5份，有机盐抑制剂为 0. 35-0. 45份，例如可以为0. 35份、0. 4份或0. 45份，酸溶降失水剂为1-1. 5份，例如可以 为1. 2份、1. 3份或1. 4份，酸溶暂堵剂为2. 5-4. 5份，例如可以为3. 0份、3. 5份或4. 0份， 黄原胶为0. 3-0. 5份，例如可以为0. 35份、0. 4份或0. 45份，高粘聚阴离子纤维素和低粘聚 阴离子纤维素都为〇. 3-0. 6份，例如可以为0. 35份、0. 40份、0. 5份或0. 55份。
[0022] 在本发明中，按照比例，在水中加入高粘聚阴离子纤维素、低粘聚阴离子纤维素和 黄原胶，进行搅拌且搅拌时间为40~60分钟，使得各组分充分溶解，然后再加入酸溶降失 水剂和有机抑制剂，搅拌时间控制为30-50分钟，至各组分完全溶解，接着再加入封堵剂、 无机抑制剂和暂堵剂，搅拌时间控制为10-20分钟，搅拌至各组分完全溶解，便制得本发明 的钻井液。
[0023] 本发明中，选用的封堵剂能够在水中自动分散，粒子粒径呈多级分布，以l-10um 为主，粒径是与被封堵微裂缝大小相匹配的、可变形的软化粒子，从而能够实现在一定压 力、温度下对各类微裂缝的有效封堵，降低坍塌压力，从而将钻井液隔绝在井壁之外，从而 减少外来液体带来的水锁、水敏的敏感性伤害，也可以降低外来固体的侵入，减少孔喉堵塞 带来的伤害。
[0024] 本发明中抑制剂选用的是高效的有机盐抑制剂和无机盐抑制剂，添加方式为先将 有机盐抑制剂添加进去，然而再添加无机盐抑制剂，其中，利用有机盐抑制剂的独特分子结 构，可充填在粘土层间，阻止了粘土与水的接触，同时抑制剂使粘土粒子颗粒的表面负电荷 减少，有效地降低粘土的吸水倾向，可以防止储层粘土膨胀，控制井壁坍塌，同时，本实施 中，抑制剂选用的是高效的有机盐抑制剂和无机盐抑制剂，有机抑制剂与无机抑制剂复合 配伍，可以显著提高钻井液的抑制性，室内评价显示，复配后的抑制剂的一次回收率及二 次回收率都超过了 92%以上，对泥页岩起到显著的抑制作用。
[0025] 本发明的钻井液中包含的酸溶降失水剂用于控制固井过程中水泥浆的失水量和 调节钻井液的流变性，如果水泥浆失水量过大，不仅会使水泥浆性能变差，影响固井质量或 固井施工，还会对储层造成一定程度的损害，本发明中使用的降失水剂为酸溶降失水剂，本 发明中，暂堵剂为酸溶暂堵剂，易于酸化解堵，暂堵剂用于在漏层和井筒间的压差作用下发 生快速滤失，在漏失通道内形成坚韧致密的滤饼而堵塞通道，有效封堵砂岩段储层孔隙，降 低钻井液对储层的进一步伤害，在完井时通过压裂连通储层，从而达到储层保护的目的。
[0026] 因此，通过上述组分和质量百分比形成的钻井液达到稳定井壁，减小外来固、液体 侵害，保护储层的目的，而且通过上述组分和质量百分比形成的钻井液，经试验，在钻井液 密度为1. 25g/ml时可以安全穿越318米泥岩，既保证了井下的安全，又加快了钻井速度，该 密度与同井段其他钻井液密度相比，降低了 7-10%，固相颗粒大幅度减少，机械钻速升高， 减少了钻井液长时间浸泡对储层造成的伤害，提高气田的开发效率。
[0027] 本发明中，选取的封堵剂为封堵剂G314-FDJ，无机盐抑制剂可以为氯化钾，也可 以为硅酸钠，本发明中选取的为无机盐抑制剂为氯化钾，本发明中，有机盐抑制剂可以为聚 丙烯酰胺、乙二胺四乙酸或质素磺酸盐，本发明中，选取的有机盐抑制剂为有机盐抑制剂 G319-FTJ，本发明中酸溶降失水剂为酸溶降失水剂G310-SJS，本发明中酸溶暂堵剂为酸溶 暂堵剂G302-SZD。
[0028] 本发明中，所述方法还包括：按照上述组分和质量百分比形成的钻井液通过配置 好的烧碱溶液调整钻井液的PH值，将钻井液PH值调整为9-10。
[0029] 进一步的，本发明的具体方案中，通过上述组分和质量百分比形成的钻井液中还 可以添加加重剂，所述加重剂用于控制地层压力、防止地层坍塌、地层涌水、井喷和压井工 艺以及调整固井过程中泥浆密度，实施平衡压力钻进，现有技术中，加重剂一般选为石灰石 粉或其他惰性加重剂，本发明中采用无机盐加重剂加重钻井液，无机盐加重剂为氯化钠，通 过选取无机盐加重剂有效解决了使用石灰石粉或其他惰性加重剂加重导致的固相含量高、 磨阻大的问题，降低了泥饼磨阻，降低了固相含量，提高了钻井速度。另外，加入无机盐加 重剂后，钻井液滤液的性质发生了改变，能较好的保护水敏严重的储层。
[0030] 本发明还提供如上所述的钻井液在钻井中的应用，本发明中，由于该钻井液由 1% -1. 5%封堵剂、7% -9%无机盐抑制剂、0. 35% -0. 45%有机盐抑制剂、酸溶1% -1. 5% 降失水剂，2. 5% -4. 5 %酸溶暂堵剂、0. 3% -0. 5 %黄原胶、0. 3% -0. 6 %高粘聚阴离子纤维 素、0. 3% -0. 6%低粘聚阴离子纤维素和水混合组成，当将该钻井液应用到钻井中时，平均 岩心封堵率达到95. 575%，切掉伤害端lcm，岩心平均伤害率仅有13. 005%，对储层伤害属 于低伤害范围，因此，该钻井液在钻井过程中能够起到高效封堵微裂缝和封堵砂岩段储层 孔隙，达到了稳定井壁目的，上述制备而成的钻井液在钻井过程中能降低钻井液对储层的 进一步伤害，在完井时通过压裂连通储层，从而达到保护储层的目的，而且本发明的钻井液 使用时密度值较低，因此，该钻井液中固相颗粒大幅度减少，降低了固相含量，提高了钻井 速度，降低了钻井液在储层中侵泡时间，从而降低钻井液对储层的进一步伤害。
[0031] 本发明提供的钻井液，通过将1% -1.5 %封堵剂、7 % -9 %无机盐抑制剂、 0.35% -0.45 %有机盐抑制剂、酸溶1% -1.5 %降失水剂，2. 5% -4. 5 %酸溶暂堵剂、 0. 3% -0. 5%黄原胶、0. 3% -0. 6%高粘聚阴离子纤维素、0. 3% -0. 6%低粘聚阴离子纤维 素和水制备而成，其中，封堵剂在水中自动分散，粒子粒径呈多级分布，粒径与被封堵微裂 缝大小相匹配的、可变形的软化粒子，从而能够实现在一定压力、温度下对各类微裂缝的 有效封堵，降低坍塌压力，从而将钻井液隔绝在井壁之外，从而减少外来液体带来的水锁、 水敏的敏感性伤害，也可以降低外来固体的侵入，减少孔喉堵塞带来的伤害，添加的抑制剂 具有独特分子结构，可充填在粘土层间，阻止了粘土与水的接触，同时抑制剂使粘土粒子颗 粒的表面负电荷减少，有效地降低粘土的吸水倾向，可以防止储层粘土膨胀，控制井壁坍 塌，复配后的抑制剂的一次回收率及二次回收率都超过了 92%以上，对泥页岩起到显著的 抑制作用，因此，本发明提供的钻井液解决了现有技术中通过提高钻井液密度来保护储层 所引起的钻速较慢、钻井周期较长、流动性差、井壁在钻井液中浸泡时间较长而对储层伤害 程度加深等技术问题，同时，使用时该钻井液的密度较低，固相颗粒大幅度减少，降低了固 相含量，提高了钻井速度，减少了钻井液长时间浸泡对储层造成的伤害；
[0032] 本发明通过提出一种钻井液的制备方法，通过在水中先加入高粘聚阴离子纤维 素、低粘聚阴离子纤维素和黄原胶，进行搅拌且搅拌时间为40~60分钟；再加入酸溶降失 水剂和有机抑制剂，搅拌时间控制为30-50分钟；再加入封堵剂、无机抑制剂和暂堵剂，搅 拌时间控制为10-20分钟，得到钻井液，该制备工艺简单易行，制备的钻井液在低密度下便 能有效封堵泥页岩微裂缝，降低坍塌压力，同时有效封堵砂岩段储层孔隙，降低钻井液对储 层的进一步伤害，在完井时通过压裂连通储层，从而达到储层保护的目的；
[0033] 本发明通过将钻井液应用在钻井方面，由于该钻井液在低密度下便能有效封堵泥 页岩微裂缝，降低坍塌压力，同时有效封堵砂岩段储层孔隙，降低钻井液对储层的进一步伤 害，在完井时通过压裂连通储层，从而达到储层保护的目的，同时，本发明提供的钻井液是 在低密度下应用在钻井中，因此该钻井液固相颗粒大幅度减少，降低了固相含量，提高了钻 井速度，减少了钻井液长时间浸泡对储层造成的伤害。
【具体实施方式】
[0034] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例中，钻井液的组分构成和各成分的重量百分比如下：
[0037] 1 % 封堵剂 G314-FDJ ;
[0038] 7 %无机盐抑制剂KC1 ;
[0039] 0.35%有机盐抑制剂631941\1;
[0040] 1 %酸溶降失水剂G310-SJS ;
[0041] 2. 5 % 酸溶暂堵剂 G302-SZD ;
[0042] 0.3 % 黄原胶；
[0043] 0· 3 %高粘聚阴离子纤维素；
[0044] 0· 3%低粘聚阴离子纤维素；
[0045] 其余是水以及NaCl适量；
[0046] 具体制备过程如下：
[0047] 按照上述组分的重量百分比，先在水中加入高粘聚阴离子纤维素、低粘聚阴离子 纤维素、黄原胶，进行充分搅拌，搅拌反应控制在40~60分钟，至完全溶解；
[0048] 之后加入酸溶降失水剂G310-SJS、有机抑制剂进行搅拌，搅拌时间控制在30-50 分钟，至完全溶解；
[0049] 最后加入封堵剂、无机抑制剂、暂堵剂，进行充分搅拌，搅拌时间控制在10-20分 钟，至完全溶解。在搅拌下缓慢均匀加入配制好的烧碱溶液，将PH值调整在在9-10之间， 即制得本发明的钻井液。
[0050] 将实施例1制备的钻井液进行测试实验，具体过程如下：
[0051] 首先测定根据实施例1配制好的钻井液的各项参数，例如密度（P)、漏斗粘度 (Funnel Viscosity，简称：FV)、塑性粘度（plastic viscosity，简称：PV)、动切力（Yield Point，简称：YP)、API 滤失量（filtrate volume，简称：FL)、触变性（G)(触变性=10s 静切力/l〇min静切力），然后将钻井液热滚16小时后再测定钻井液的各项参数，当放置 24小时后再测定钻井液各项参数，其中钻井液各项性能参数的测定时根据美国石油组织 (American Petroleum Institute，简称：API)对钻井液测试标准进行检测，测定结果如表1 所示，其中表1中序号1表示的是实施例1配置的钻井液的各性能，序号2表示将施例1配 置的钻井液热滚16小时后测定的各性能，序号3表示将施例1配置的钻井液热滚16小时 后放置24小时后测定的各性能：
[0052] 表1实施例1钻井液性能测定表
[0053]
[0054] 以上实验结果可以看出，实施例1制备的钻井液的密度值为1. 08g/cm3,热滚16小 时后测定的密度值和放置24小时后测定的密度值都为1. 08g/cm3,钻井液的其他性能参数 符合要求。
[0055] 本实施例中，将室内配制的钻井液性能与现场配制的进行比较，比较结果如表2 所示：
[0056] 表2实施例1室内和现场配制的钻井液性能对比表
[0057]
[0058] 表2的实验结果可以看出，实施例1中，室内配制的钻井液性能与现场配制的钻井 液性能基本没有变化，表明该钻井液的性能保持稳定，可以应用苏东区块现场。
[0059] 实施例2
[0060] 本实施例中，钻井液的组分构成和各成分的重量百分比如下：
[0061] 1.2%封堵剂631440了；
[0062] 8 %无机盐抑制剂KC1 ;
[0063] 0.4%有机盐抑制剂631941\1;
[0064] 1. 2%酸溶降失水剂 G310-SJS ;
[0065] 3. 0 % 酸溶暂堵剂 G302-SZD ;
[0066] 0.4 % 黄原胶；
[0067] 0· 4%高粘聚阴离子纤维素；
[0068] 0· 4%低粘聚阴离子纤维素；
[0069] 其余是水以及NaCl适量；
[0070] 具体制备过程如下：
[0071] 按照上述组分的重量百分比，先在水中加入高粘聚阴离子纤维素、低粘聚阴离子 纤维素、黄原胶，进行充分搅拌，搅拌反应控制在40~60分钟，至完全溶解；
[0072] 之后加入酸溶降失水剂G310-SJS、有机抑制剂进行搅拌，搅拌时间控制在30-50 分钟，至完全溶解；
[0073] 最后加入封堵剂、无机抑制剂、暂堵剂，进行充分搅拌，搅拌时间控制在10-20分 钟，至完全溶解。在搅拌下缓慢均匀加入配制好的烧碱溶液，将PH值调整在在9-10之间， 即制得本发明的钻井液。
[0074] 将实施例2制备的钻井液进行性能测试实验，具体过程如下：首先测定根据实施 例2配制好的钻井液的各项参数，例如P、FV、PV、YP、API FL、G，然后将配制好的钻井液热 滚16小时后再测定钻井液的各项参数，当放置24小时后再测定钻井液各项参数，其中钻井 液各项性能参数的测定时根据API对钻井液测试标准进行检测，测定结果如表3所示，其中 表3中序号1表示的是实施例1配置的钻井液的各性能，序号2表示将施例1配置的钻井 液热滚16小时后测定的各性能，序号3表示将施例1配置的钻井液放置24小时后测定的 各性能：
[0075] 表3实施例2钻井液性能测定表
[0076]
[0077] 以上实验结果可以看出，实施例2制备的钻井液的密度值为1. 12g/cm3,热滚16小 时后测定的密度值和放置24小时后测定的密度值都为1. 12g/cm3,钻井液的其他性能参数 符合要求。
[0078] 本实施例中，将室内配制的钻井液性能与现场配制的进行比较，比较结果如表4 所示：
[0079] 表4实施例2室内和现场配制的钻井液性能对比表
[0080]
[0081] 表4中的实验结果可以看出，实施例2中，室内配制的钻井液性能与现场配制的钻 井液性能基本没有变化，表明该钻井液的性能保持稳定，可以该钻井液应用大苏东区块现 场。
[0082] 实施例3
[0083] 本实施例中，钻井液的组分构成和各成分的重量百分比如下：
[0084] 1.5%封堵剂631440了；
[0085] 9 %无机盐抑制剂KC1 ;
[0086] 0.45%有机盐抑制剂631941\1;
[0087] 1. 5%酸溶降失水剂 G310-SJS ;
[0088] 4. 0 % 酸溶暂堵剂 G302-SZD ;
[0089] 0.5 % 黄原胶；
[0090] 〇· 5 %高粘聚阴离子纤维素；
[0091] 0· 5%低粘聚阴离子纤维素；
[0092] 其余是水以及NaCl适量；
[0093] 具体制备过程如下：
[0094] 按照上述组分的重量百分比，先在水中加入高粘聚阴离子纤维素、低粘聚阴离子 纤维素、黄原胶，进行充分搅拌，搅拌反应控制在40~60分钟，至完全溶解；
[0095] 之后加入酸溶降失水剂G310-SJS、有机抑制剂进行搅拌，搅拌时间控制在30-50 分钟，至完全溶解；
[0096] 最后加入封堵剂、无机抑制剂、暂堵剂，进行充分搅拌，搅拌时间控制在10-20分 钟，至完全溶解。在搅拌下缓慢均匀加入配制好的烧碱溶液，将PH值调整在在9-10之间， 即制得本发明的钻井液。
[0097] 将实施例3制备的钻井液进行性能测试实验，具体过程如下：
[0098] 首先测定根据实施例3配制好的钻井液的各项参数，例如P、FV、PV、YP、API FL、 G，然后将配制好的钻井液热滚16小时后再测定钻井液的各项参数，当放置24小时后再测 定钻井液各项参数，其中钻井液各项性能参数的测定时根据API对钻井液测试标准进行检 测，测定结果如表5所示，其中表5中序号1表示的是实施例1配置的钻井液的各性能，序 号2表示将施例1配置的钻井液热滚16小时后测定的各性能，序号3表示将施例1配置的 钻井液放置24小时后测定的各性能：
[0099] 表5实施例3钻井液性能测定表
[0100]
[0101] 以上实验结果可以看出，实施例3制备的钻井液的密度值为1. 15g/cm3,热滚16小 时后测定的密度值和放置24小时后测定的密度值都为1. 15g/cm3,钻井液的其他性能参数 符合要求。
[0102] 本实施例中，将室内配制的钻井液性能与现场配制的进行比较，比较结果如表6 所示：
[0103] 表6实施例3室内和现场配制的钻井液性能对比表
[0104]
[0105] 表6中的实验结果可以看出，实施例3中，室内配制的钻井液性能与现场配制的钻 井液性能基本没有变化，表明该钻井液的性能保持稳定，可以该钻井液应用大苏东区块现 场。
[0106] 实验例1
[0107] 将上述实施例1制备的钻井液应用到在苏东27-30H2钻井中。
[0108] 其中钻井液在苏东27-30H2井的钻井中应用时，其取得的效果如下：
[0109] 将苏东区块召15井和召23井的岩心用该钻井液伤害封堵，再将伤害端切除1cm 后，测定伤害率，用来检测钻井液的封堵程度和伤害深度，测定结果见表7和表8所示：
[0110] 表7基础数据
[0111]
[0112] 表8封堵结果 1
[0114] 从试验结果得到，本发明提供的钻井液应用到钻井中时，平均岩心封堵率达到 95. 575%，切掉伤害端lcm，岩心平均伤害率仅有13. 005%，对储层伤害属于低伤害范围， 有效地储层进行保护。
[0115] 进一步的，将实施例1制备的钻井液在密度值为1. 25g/ml时应用到苏东27-30H2 井和苏东27-38H1井中，分别能安全钻过318米、329米的泥岩段，平均机械钻速都在5米 /小时，使得钻井完井施工顺利，确保完井工具安全顺利下入；而且将苏东27-30H2现场泥 浆取样开展室内评价，岩肩回收率，一次回收率达到90 %以上，二次回收率达到85 %以上， 90 °C热滚16小时热滚前中压失水为5. 6ml，热滚后中压失水为3. 2ml，岩心封堵率达到90 % 以上，达到预期效果，满足现场生产需要，所以，本发明的钻井液适用于苏里格东区气井水 平井水平段储层保护和安全钻井，解决苏里格东区水平井水平段钻遇大段泥岩时的储层保 护和井壁稳定技术难题。
[0116] 因此，本发明的钻井液应用到钻井中时，有效封堵泥页岩微裂缝，降低坍塌压力， 再配合适当较低的钻井液密度，达到稳定水平段大段泥岩的目的。此外，还能有效封堵砂岩 段储层孔隙，降低钻井液对储层的进一步伤害，在完井时通过压裂连通储层，从而达到储层 保护的目的，有效解决了使用石灰石粉或其他惰性加重剂加重导致的固相含量高、磨阻大 的问题，降低了泥饼磨阻，降低了固相含量，提高了钻井速度。另外，加入无机盐加入后，钻 井液滤液的性质发生了改变，能较好的保护苏里格东区水敏严重的储层。
[0117] 实验例2
[0118] 将上述实施例2制备的钻井液应用到在苏东55-65H2井钻井中。
[0119] 其中钻井液在苏东55-65H2井井的钻井中应用时，其取得的效果如下：
[0120] 将苏东区块召77井和召63井的岩心用该钻井液伤害封堵，再将伤害端切除1cm 后，测定伤害率，用来检测钻井液的封堵程度和伤害深度，测定结果见表9和表10所示：
[0121] 表9基础数据
[0122]
[0123] 表10封堵结果 1
[0125] 从试验结果得到，实施例2制备的钻井液应用到钻井中时，平均岩心封堵率达到 95. 79%，切掉伤害端lcm，岩心平均伤害率仅有14. 66%，对储层伤害属于低伤害范围，有 效地储层进行保护。
[0126] 实验例3
[0127] 将上述实施例3制备的钻井液应用到在苏东59-56H1井钻井中。
[0128] 其中钻井液在苏东59-56H1井的钻井中应用时，其取得的效果如下：
[0129] 将苏东区块苏301井和召87井的岩心用该钻井液伤害封堵，再将伤害端切除1cm 后，测定伤害率，用来检测钻井液的封堵程度和伤害深度，测定结果见表11和表12所示：
[0130] 表11基础数据
[0131]
[0132] 表12封堵结果 123
2 从试验结果看出，实施例3制备的钻井液应用到钻井中时，平均岩心封堵率达到 95. 115%，切掉伤害端lcm，岩心平均伤害率仅有15. 81%，对储层伤害属于低伤害范围，有 效地储层进行保护。 3 根据实验例1-实验例3得出，本发明的钻井液具有良好的高效封堵性和低伤害 率，在现场施工中，钻井液保持低密度、低固相的良好状态，同时平均机械钻速都在5米/小 时，钻进过程中井眼良好，井下正常，完钻之后电测，井眼规则。
[0136] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征 进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 术方案的范围。
【主权项】
1. 一种钻井液，其特征在于，所述钻井液的质量百分比组成为：封堵剂1% -1. 5%、无 机盐抑制剂7% -9%、有机盐抑制剂0. 35% -0. 45%、酸溶降失水剂1% -1. 5%，酸溶暂堵 剂2. 5% -4. 5%、黄原胶0. 3% -0. 5%、高粘聚阴离子纤维素0. 3% -0. 6%、低粘聚阴离子 纤维素0. 3% -0. 6 %和余量水。2. 根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述钻井液的PH值为9-10。3. 根据权利要求1或2所述的钻井液，其特征在于，所述无机盐抑制剂为氯化钾或硅酸 钠。4. 根据权利要求1或2所述的钻井液，其特征在于，所述有机盐抑制剂剂为聚丙烯酰 胺、乙二胺四乙酸或质素磺酸盐。5. 根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述钻井液还包括加重剂，所述加重剂 为氯化钠。6. 权利要求1-5任一项所述的钻井液的制备方法，其特征在于，包括以下过程： 在水中加入高粘聚阴离子纤维素、低粘聚阴离子纤维素和黄原胶，进行搅拌且搅拌时 间为40~60分钟； 再加入酸溶降失水剂和有机抑制剂，搅拌时间控制为30-50分钟； 再加入封堵剂、无机抑制剂和暂堵剂，搅拌时间控制为10-20分钟，制得钻井液； 其中，所述封堵剂、所述无机盐抑制剂、所述有机盐抑制剂、所述酸溶降失水剂，所述酸 溶暂堵剂、所述黄原胶、所述高粘聚阴离子纤维素、所述低粘聚阴离子纤维素的质量份数分 别为：1-1. 5、7-9、0· 35-0. 45、1-1· 5、2· 5-4. 5、0· 3-0. 5、0· 3-0. 6、0· 3-0. 6,其余份数为水。7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括： 在所述制得的钻井液中均匀加入配制好的烧碱溶液，将钻井液的PH值调整为9-10之 间。8. 根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述无机盐抑制剂为氯化钾或硅 酸钠。9. 根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述有机盐抑制剂剂为聚丙烯酰 胺、乙二胺四乙酸或质素磺酸盐。10. 权利要求1-5任一项所述的钻井液在钻井中的应用。
【文档编号】C09K8/10GK105838343SQ201510017465
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月13日
【发明人】赵巍, 李波, 吴学升, 欧阳勇, 高云文, 王勇茗, 黄占盈, 张燕娜, 周文军, 王彦博
【申请人】中国石油天然气股份有限公司