CN103045198A - 一种天然气井使用的防漏失钻井液体系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然气钻井工程技术领域，是一种天然气井使用的防漏失钻井液体系。其特征是：这种天然气井使用的防漏失钻井液的配方是膨润土1-5：铵盐0.1-1：包被剂0.1-1：降滤失剂0.1-1：碳酸钙1-5：氯化钾1-5，以及其余量的水，以上比例均以重量计，单位为千克，按照配方配置钻井液并用于钻井。这种天然气井使用的防漏失钻井液体系具有抑制性强、失水较小、性能稳定，流变性能好、封堵效果好和能够保持井壁稳定的优点。

Description

一种天然气井使用的防漏失钻井液体系

技术领域

本发明涉及天然气钻井工程技术领域，是一种天然气井使用的防漏失钻井液体系。

背景技术

钻井液是在钻井时循环使用的流体，由于绝大多数使用的是液体，因此称之为“钻井液”。

在钻井工程中，人们常常以“钻井液是钻井的血液”来形象地说明钻井液在钻井中的重要地位。在现代钻井技术中，应用先进的钻井液技术和优质钻井液，就能安全、优质、快速地钻井，也能迅速地取得良好的油气勘探成果，有效地开发和开采油气田。

钻井液的一项重要功能就是维持井壁的稳定，在油气钻井过程中，由于井壁失稳而造成的复杂情况严重危及钻井质量和安全。特别是漏失问题，对井壁稳定有着十分重要的影响。井漏是钻井过程中钻井液、水泥浆或其它工作液漏失到地层中的现象。它是石油、天然气井钻井过程中普遍存在的井下复杂情况之一。井漏不仅使钻探成本上升，而且对储层产生严重污染，给试油和开发都带来极为不利的影响。井漏问题一直是国内外石油工程界十分关注的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，包括这种然气井使用的防漏失钻井液的配方及其配置方法，解决天然气下部地层钻井过程中遇到的局部渗透性漏失的问题。

本发明的技术方案是一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：这种天然气井使用的防漏失钻井液的配方按照如下的比例：

以配置100份重量计，单位为千克，膨润土1-5：铵盐0.1-1：包被剂0.1-1：降滤失剂0.1-1：碳酸钙1-5：氯化钾1-5，以及其余量的水。

所述的天然气井使用的防漏失钻井液的配制方法按照如下的步骤进行：

步骤1，根据配方确定钻井液中各部分处理剂比例后，按照比例及配置的总量准备各部分的处理剂；

步骤2，将膨润土直接加入水中，作预水化处理，持续24小时；

步骤3，向预水化后的膨润土水溶液内，依次按照比例配方加入铵盐、包被剂、降滤失剂、碳酸钙和氯化钾；每加入一种处理剂后，都需要观察这种处理剂溶解、分散的情况，当一种处理剂充分的溶解后，再加入下一种处理剂，直到全部处理剂添加完成并充分溶解，则该钻井液达到钻井设计要求。

所述的膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，蒙脱石的化学成分为：（Al₂,Mg₃）Si₄O₁₀ OH₂·nH₂O。

所述的铵盐的分子式是NH₄HPAN。

所述的包被剂型号是FA367。

所述的降滤失剂的型号是Hy-II。

所述的碳酸钙是超细碳酸钙，其的化学式是CaCO₃，目数要求为1250目。

所述的氯化钾的化学式是KCL。

本发明的特点是采用膨润土控制钻井液的粘度和切力，用Hy-Ⅱ与聚合物配合使用用以降低滤失和提高钻井液的抑制性，同时加入超细碳酸钙提高钻井液的封堵能力。这种天然气井使用的防漏失钻井液体系具有抑制性强、失水较小、性能稳定，流变性能好、封堵效果好和能够保持井壁稳定的优点。

具体实施方式

实施例1

一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，它的配方为：

以配置100份重量计，单位为千克，膨润土1-5：铵盐0.1-1：包被剂0.1-1：降滤失剂0.1-1：碳酸钙1-5：氯化钾1-5，以及其余量的水。

根据上述配方中各处理剂的比例，以配置100kg的钻井液为例，实际配方采用如下：

膨润土3：铵盐0.3：包被剂0.2：降滤失剂0.2：碳酸钙1：氯化钾1，以及其余量的水。

其中，膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，蒙脱石的化学成分为：（Al₂,Mg₃）Si₄O₁₀ OH₂·nH₂O；铵盐的分子式是NH₄HPAN；包被剂型号是FA367；降滤失剂的型号是Hy-II；碳酸钙是超细碳酸钙，其的化学式是CaCO₃，目数要求为1250目；氯化钾的化学式是KCL。

确定配方后，钻井液的具体配置过程如下：

步骤1，根据配方确定钻井液中各部分比例后，准备膨润土3kg，铵盐0.3kg，包被剂0.2kg，降滤失剂0.2kg，碳酸钙1kg，氯化钾1kg以及94.3kg的水。

步骤2，将3kg的膨润土直接加入94.3kg的水中，作膨润土的预水化处理，预水化处理持续24小时。

步骤3，向预水化后的膨润土水溶液内，依次按照比例配方加入铵盐、包被剂、降滤失剂、碳酸钙和氯化钾。

每加入一种处理剂后，都需要观察该处理剂溶解、分散的情况，当一种处理剂充分的溶解后，再加入下一种处理剂，直到全部处理剂添加完成并充分溶解，则该钻井液达到钻井设计要求。

按照以上的配方和步骤配置的钻井液，经试验，其性能指标为：

1、钻井液的密度 1.02g/cm³

2、钻井液API失水量11.2ml

该钻井液能有效的解决天然气下部地层钻井过程中遇到的局部渗透性漏失的问题。

实施例2

以延长油田某采油厂天然气井S-18井为例，该井设计为直井，采用二开井深结构。

本实施例与实施例1的配方及步骤基本相同，不同的是本实施例采用的实际配方如下：

膨润土3：铵盐0.3：包被剂0.2：降滤失剂0.2：碳酸钙2：氯化钾1，以及其余量的水。

按照以上配方配置后的钻井液，经试验，其流变性指标如下表所示：

其性能指标为：

钻井液的密度1.025g/cm³

钻井液API失水量8.8ml

采用以上配方和方法配置的钻井液钻井，完钻井深2768米，钻井液热滚50℃回收率为81.14%，解决了该地区天然气井下部地层的渗透性漏失问题，保持了井壁稳定，起下钻、电测、下套管一次到底，畅通无阻。

实施例3

以配置100kg的钻井液为例，本实施例与实施例1的配合和步骤基本相同，不同的是采用的具体配方如下：

膨润土3：铵盐0.3：包被剂0.2：降滤失剂0.2：碳酸钙3：氯化钾1，以及其余量的水。

配置完成后的钻井液，经试验，其性能指标为：

钻井液的密度1.03g/cm³

钻井液API失水量6.4ml

该钻井液能有效的解决天然气下部地层钻井过程中遇到的局部渗透性漏失的问题。

实施例4

以配置100kg的钻井液为例，本实施例与实施例1的配合和步骤基本相同，不同的是采用的具体配方如下：

膨润土3：铵盐0.3：包被剂0.2：降滤失剂0.2：碳酸钙4：氯化钾1，以及其余量的水。

配置完成后的钻井液，经试验，其性能指标为：

钻井液的密度1.035g/cm³

钻井液API失水量5.2ml

该钻井液能有效的解决天然气下部地层钻井过程中遇到的局部渗透性漏失的问题。

Claims (8)

1.一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：这种天然气井使用的防漏失钻井液的配方按照如下的比例：

以配置100份重量计，单位为千克，膨润土1-5：铵盐0.1-1：包被剂0.1-1：降滤失剂0.1-1：碳酸钙1-5：氯化钾1-5，以及其余量的水。

2.根据权利要求1中所述的一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：所述的天然气井使用的防漏失钻井液的配制方法按照如下的步骤进行：

步骤1，根据配方确定钻井液中各部分处理剂比例后，按照比例及配置的总量准备各部分的处理剂；

步骤2，将膨润土直接加入水中，作预水化处理，持续24小时；

步骤3，向预水化后的膨润土水溶液内，依次按照比例配方加入铵盐、包被剂、降滤失剂、碳酸钙和氯化钾；每加入一种处理剂后，都需要观察这种处理剂溶解、分散的情况，当一种处理剂充分的溶解后，再加入下一种处理剂，直到全部处理剂添加完成并充分溶解，则该钻井液达到钻井设计要求。

3.根据权利要求1中所述的一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：所述的膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，蒙脱石的化学成分为：（Al₂,Mg₃）Si₄O₁₀ OH₂·nH₂O。

4.根据权利要求1中所述的一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：所述的铵盐的分子式是NH₄HPAN。

5.根据权利要求1中所述的一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：所述的包被剂型号是FA367。

6.根据权利要求1中所述的一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：所述的降滤失剂的型号是Hy-II。

7.根据权利要求1中所述的一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：所述的碳酸钙是超细碳酸钙，其的化学式是CaCO₃，目数要求为1250目。

8.根据权利要求1中所述的一种天然气井使用的防漏失钻井液体系，其特征是：所述的氯化钾的化学式是KCL。