CN103396771B - 一种基于纳米材料的可降解钻井液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于纳米材料的可降解钻井液，由钻井液单元和解堵液单元组成，其特征在于：钻井液单元包括膨润土、增粘剂、降滤失剂、钾盐、纳米碳酸钙、复合分散剂以及pH调节剂，以每100份水中的加入量来算，上述各组分的质量份分别为：膨润土2~3份，增粘剂0.25~0.5份，降滤失剂1~2份，钾盐2.5~5份，纳米碳酸钙2.5~5份，复合分散剂0.5份；该钻井液的pH值由pH调节剂调节至中性；解堵液单元包括生物酶和盐酸。该可降解钻井液能在低孔低渗煤层气钻进过程中暂时性地封堵煤岩的纳米级孔隙，减少钻井液对煤储层的伤害，且经过生物酶降解和盐酸酸化处理后煤岩渗透率恢复值高达80~95%。
Description
技术领域
本发明提供了一种基于纳米材料的适用于低孔低渗煤层气钻井的可降解钻井液，属于煤层气钻井和煤矿瓦斯抽采领域。
背景技术
我国煤层气资源量十分丰富，埋深2000m以浅煤层气总资源量约为36.81×108m3，煤层气可采资源总量约10×108m3。我国煤层气藏的主要特点是低含气饱和度、低孔隙度、低渗透率和低储层压力；煤岩孔隙结构总体上以微孔为主、过渡孔次之，中孔和大孔的比例相对较小。我们通过实验发现晋城3#煤岩孔隙的孔喉直径主体分布在0~100nm（如图1所示）。煤层的低孔、低渗特点已经成为制约我国煤层气开采的重要阻碍之一。
在煤层气钻井过程中，钻井液不仅要保持井壁稳定，更要尽可能降低对煤储层的伤害。屏蔽暂堵理论是通过在井壁上形成渗透率近于零的滤饼从而阻止钻井液进一步侵入油气储层，钻井后通过酸化等手段来清除滤饼，以实现储层保护的目的。该理论已发展成为我国钻井完井储层保护的一种重要技术，获得广泛应用。对于中、低渗储层，常规屏蔽暂堵型聚合物钻井液体系的屏蔽暂堵效果较好，封堵率较高。但是，在钻进低孔低渗（如孔喉半径在100nm以内）煤层气储层时，目前广泛使用的传统架桥剂（如细粒碳酸钙或超细碳酸钙）已无法满足要求，而纳米级暂堵材料如纳米碳酸钙则可实现这一目的。目前国内外关于纳米二氧化硅应用于泥页岩钻井方面的研究已取得一定进展，但国内关于纳米材料在煤层气钻井方面的应用研究却较少。
中国发明专利“使用纳米二氧化硅改善不同温度下水基钻井液性能的方法”（申请号：CN201210523849.8）公开了一种使用纳米二氧化硅改善不同温度下水基钻井液性能的方法。该发明中所述纳米二氧化硅分散液中纳米二氧化硅颗粒的质量占所述基浆和所述纳米二氧化硅分散液质量总和的5～10%。由于纳米二氧化硅材料的纳米级粒径关系,可以进入泥页岩地层的微小孔隙和裂缝之中，从而提高水基钻井液的封堵效果，减缓钻井液向地层的渗透及地层吸水后膨胀、掉块的趋势，提高井壁稳定性；纳米二氧化硅可以通过增加体系的负电荷水平来增强淡水基浆和膨润土基浆的稳定性；纳米二氧化硅能使基浆形成更加薄而致密的泥饼，降滤失效果明显。该发明提到将纳米材料加入钻井液，其目的是改善钻井液性能，而本发明是基于纳米材料且针对低孔低渗煤岩的可降解钻井液，二者出发点不同，实验方法也不同，且该发明使用的纳米材料是纳米二氧化硅。
中国发明专利“一种纳米钻井液”（申请号CN200910021969.6）公开了一种纳米钻井液配方，其配方为：水900 kg/m3，膨润土为40～50 kg/m3，纳米乳液JDL-3为25～30 kg/m3，正电胶MMH为2～3 kg/m3，高分子聚合物PAM为3～5 kg/m3，磺化沥青FT-1为10～15 kg/m3, 磺化酚醛树脂SMP为15～20 kg/m3,抗盐抗温降失剂LS-1为15～20 kg/m3，流型调节剂DS-2为10～15 kg/m3和氢氧化钠NaOH为8～10 kg/m3，该发明重点在于研制的纳米钻井液具有良好的防塌性能和良好的储层保护性能。但该发明仅局限于一种纳米钻井液的配方研制，而本发明则是基于纳米材料且针对低孔低渗煤岩的可降解钻井液，钻井液配方中的添加剂不同，使用的纳米材料是纳米乳液，不是纳米碳酸钙，且该发明未研究纳米分散钻井液对煤岩的纳米级孔隙封堵和解堵效果。
发明内容
本发明提供了一种基于纳米材料的可降解钻井液，它能在低孔低渗煤层气钻进过程中暂时性地封堵煤岩的纳米级孔隙，减少钻井液对煤储层的伤害，且经过生物酶降解和盐酸酸化处理后煤岩渗透率恢复值高达80~95%。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种基于纳米材料的可降解钻井液，由钻井液单元和解堵液单元组成，钻井液单元包括膨润土、增粘剂、降滤失剂、钾盐、纳米碳酸钙、复合分散剂以及pH调节剂，以每100份水中的加入量来算，上述各组分的质量份分别为：膨润土2~3份，增粘剂0.25~0.5份，降滤失剂1~2份，钾盐2.5~5份，纳米碳酸钙2.5~5份，复合分散剂0.5份；该钻井液的pH值由pH调节剂调节至中性；解堵液单元包括生物酶和盐酸。
所述纳米碳酸钙为河南科力新材料股份有限公司、湖北凯龙化工集团股份有限公司或山西芮城新泰纳米材料有限公司所生产的纳米碳酸钙。
所述膨润土为山东华潍产钠基膨润土。
所述增粘剂为羧甲基纤维素CMC或生物聚合物XC。
所述降滤失剂为改性淀粉DFD。
所述钾盐为HCOOK。
所述复合分散剂由十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂和十六烷基三甲基溴化铵按照1:2:2的质量比复配而成。
在使用解堵液时，先用生物酶降解2h后再使用盐酸酸化处理2h，所述生物酶为JBR生物酶，每100份水中的添加量为0.1~1重量份；所述盐酸为质量浓度10%的稀盐酸。
本发明提供的基于纳米材料的可降解钻井液与传统的煤层气钻井液相比具有以下优点：（1）膨润土含量较低（2%~3%），减轻了对煤储层的伤害；（2）将纳米材料引入钻井液体系，对于钻井液的性能特别是滤失性能有显著提升；（3）纳米碳酸钙粉体材料在钻井液中能被分散到纳米级别并保持稳定，可暂时地封堵低孔低渗煤岩中的纳米级孔隙，降低钻井液对对煤储层的伤害；（4）该钻井液能在生物酶和盐酸的先后作用下实现降解（解堵），煤岩渗透率恢复值在80~95%之间，实现低孔低渗煤层气储层保护的目的。
附图说明
图1为山西晋城3#煤层煤岩的孔隙分布曲线图；
图2为实施例1中泥饼清除实验图；图中（a）为降解前、（b）为生物酶降解2h后、（c）为浓度10%盐酸降解2h后；
图3为实施例1中钻井液降解处理过程中无压失水量图；
图4为实施例1中1#和2#煤样气体渗透率变化图；
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
以下实施例中主要研究基于纳米材料的可降解钻井液的基本性能参数，包括密度、表观粘度、滤失性、pH和滤饼质量等，并在模拟地层压力环境的条件下，通过煤岩气测渗透率的变化来研究纳米碳酸钙材料对低孔低渗煤岩孔隙的暂堵效果，以及生物酶降解、盐酸酸化的降解（解堵）效果。
实施例1
本实施例主要反映：（1）基于纳米材料的可降解钻井液的基本性能参数（密度、表观粘度、滤失量、pH和滤饼厚度）；（2）基于纳米材料的可降解钻井液在破胶剂作用下表观粘度随时间变化情况，滤饼清除实验结果和煤岩气体渗透率测试结果。
1. 实验配方
本实施例中基于纳米材料的可降解钻井液配方为：每100ml水中膨润土3g，增粘剂CMC 0.25g，降滤失剂1.5g，钾盐5g，河南科力纳米碳酸钙5g，复合分散剂0.5g。复合分散剂中十二烷基硫酸钠0.1g、OP-10乳化剂0.2g、十六烷基三甲基溴化铵0.2g。氯化铵少许（调节pH到7），生物酶破胶剂0.1g。
配制方法：（1）在容器1中加入适量水，依次加入膨润土、增粘剂、降滤失剂和钾盐配成基浆；（2）在容器2中加入适量水，依次加入十二烷基硫酸钠（SDS）、OP-10乳化剂和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），配出复合分散剂，在高速8000r/min搅拌下，加入纳米碳酸钙粉体材料；（3）将步骤（2）种纳米材料分散液加入步骤（1）基浆中配制出基于纳米材料的可降解钻井液，并用pH调节剂调节pH至7为准。
2. 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
加生物酶破胶剂JBR后，在室温条件下（30℃），测试可降解钻井液的基本性能，见表1。可以看出，该钻井液的基本性能较好，可以满足低孔低渗煤层钻进要求。
表1 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
| 密度/g·cm-3 | 表观粘度/mPa·s | 滤失量/ml | 滤饼厚度/mm | pH |
| 1.02 | 23.0 | 13.4 | 0.1~0.2 | 7 |
3. 基于纳米材料的可降解钻井液表观粘度随时间的变化。
记录基于纳米材料的可降解钻井液在生物酶的作用下表观粘度随时间的变化情况，破胶率按式（1）计算，实验结果如表2所示。
破胶率=(μ1-μ2)/μ1×100%(1)
式中：μ1为实验开始时的表观粘度，mPa·s；μ2为实验结束时的表观粘度，mPa·s。
由表2可以看出，基于纳米材料的可降解钻井液，在生物酶的作用下，1h后的破胶率就达到79%，12h后的破胶率达到85%，破胶较为彻底。
表2 可降解钻井液表观粘度随降解时间的变化
| 时间/h | 表观粘度/mPa·s | 破胶率/% |
| 0 | 23.0 | -- |
| 1 | 4.70 | 79.57 |
| 2 | 3.7 | 83.91 |
| 3 | 3.5 | 84.78 |
| 4 | 3.5 | 84.78 |
| 12 | 3.3 | 85.65 |
4. 基于纳米材料的可降解钻井液的滤饼清除实验
实验通过观察基于纳米材料的可降解钻井液的滤饼在生物酶和10%稀盐酸的作用下滤饼表面的变化情况，考察钻井液的降解效果。
实验中分别拍摄降解（解堵）前、生物酶降解前和盐酸酸化后的滤饼质量图，结果如图2所示；通过测试钻井液滤饼降解前、生物酶单独酶解、盐酸单独酸解、先酶解后酸解和清水的无压滤失量，记录90s时间内的滤失量，通过滤失量的对比来分析不同解堵工艺的解堵效果，结果图3和表3所示。
表3 滤失量随降解过程的变化
| 降解过程 | 降解前 | 单独JBR降解2h | 单独酸解2h | 酶解2h+酸解2h | 清水 |
| 滤失量/ml | 0.1 | 11.0 | 9.5 | 26.0 | 30.5 |
由表3可以看出，降解前无压失水量很小，为0.5ml，说明滤饼质量较好，单独酶解和单独酸解降解效果都一般，但是在酶解和酸解的双重作用下滤失量显著增加，接近清水的滤失量，几乎可以完全解堵。
5. 基于纳米材料的可降解钻井液的煤岩气体渗透率实验
实验主要仪器：JHLS岩心流动仪，JHGP气体渗透率测定仪。
本实验具体实验步骤：
(1) 煤岩心的制取。用台钻钻机钻取煤岩心，直径为25±0.5mm。
(2) 用清水浸泡1h后，105℃烘干，测其气体渗透率，记为初始气体渗透率K1。
(3) 配制基于纳米材料的可降解钻井液，用JHLS岩心流动仪对煤岩心污染，污染时围压为2MPa，上端钻井液压力为1MPa，下端压力为大气压0.1MPa。污染2h后，105℃烘干，测其气体渗透率K2。
(4) 用浓度为1%的JBR生物酶解堵2h，105℃烘干，测其气体渗透率K3。
(5) 用浓度为10%的稀盐酸解堵2h，105℃烘干，测其气体渗透率K4。
本实施例选取两个煤岩心（1#和2#）进行相同实验，1#和2#岩样长度分别为23.08cm和17.59cm，实验数据如图4及表4所示。
表4 煤岩心气体渗透率实验
由表4可以看出1#和2#煤岩心初始渗透率（K1）分别为0.99mD和1.07mD，在受到纳米碳酸钙钻井液污染后，渗透率（K2）分别降为0.42mD和0.61mD，相对于初始渗透率分别降低56.57%和42.99%，这表明纳米碳酸钙钻井液对煤岩微孔隙的封堵效果非常明显。经过酶解后煤岩渗透率（K3）分别升高为0.61mD和0.85mD，已经分别恢复到初始渗透率的61.62%和79.44%，再经过酸解后渗透率（K4）分别恢复为0.78mD和1.02mD，此时渗透率已经分别恢复到初始渗透率的78.80%和95.33%。图4是实验过程中1#和2#煤岩心的气体渗透率变化图。
实施例2
本实施例主要反映：（1）基于纳米材料的可降解钻井液的基本性能参数（密度、表观粘度、滤失量、pH和滤饼厚度）；（2）基于纳米材料的可降解钻井液在破胶剂作用下表观粘度随时间变化情况。
1. 实验配方
本实施例中基于纳米材料的可降解钻井液配方为：每100ml水中膨润土3g，增粘剂CMC 0.5g，降滤失剂1.5g，钾盐2.5g，河南科力产纳米碳酸钙5g，复合分散剂0.5g。复合分散剂中十二烷基硫酸钠0.1g、OP-10乳化剂0.2g、十六烷基三甲基溴化铵0.2g。氯化铵少许（调节pH到7），生物酶破胶剂1g。配制方法同实施例1。
2. 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
加生物酶破胶剂JBR后，在室温条件下（30℃），测试可降解钻井液的基本性能，见表5。可以看出，该钻井液的基本性能较好，可以满足低孔低渗煤层钻进要求。
表5 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
| 密度/g·cm-3 | 表观粘度/mPa·s | 滤失量/ml | 滤饼厚度/mm | pH |
| 1.03 | 27.5 | 11.8 | 0.1~0.2 | 7 |
3. 基于纳米材料的可降解钻井液表观粘度随时间的变化。
记录基于纳米材料的可降解钻井液在生物酶破胶剂的作用下表观粘度随时间的变化，实验结果如表6所示。可以看出，基于纳米材料的可降解钻井液，在生物酶的作用下，1h后的破胶率达到88%，12h后的破胶率达到91%，基本完成破胶。
表6 可降解钻井液表观粘度随降解时间的变化
| 时间/h | 表观粘度/mPa·s | 破胶率/% |
| 0 | 27.5 | -- |
| 1 | 3.1 | 88.73% |
| 2 | 2.5 | 90.91% |
| 3 | 2.5 | 90.91% |
| 4 | 2.5 | 90.91% |
| 12 | 2.3 | 91.64% |
实施例3
本实施例主要反映：（1）基于纳米材料的可降解钻井液的基本性能参数（密度、表观粘度、滤失量、pH和滤饼厚度）；（2）基于纳米材料的可降解钻井液在破胶剂作用下表观粘度随时间变化情况。
1. 实验配方
本实施例中基于纳米材料的可降解钻井液配方为：每100ml水中膨润土3g，增粘剂CMC 0.5g，降滤失剂1.0g，钾盐2.5g，河南科力产纳米碳酸钙2.5g，复合分散剂0.5g。复合分散剂中十二烷基硫酸钠0.1g、OP-10乳化剂0.2g、十六烷基三甲基溴化铵0.2g。氯化铵少许（调节pH到7），生物酶破胶剂0.5g。配制方法同实施例1。
2. 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
加生物酶破胶剂JBR后，在室温条件下（30℃），测试可降解钻井液的基本性能，见表7。可以看出，该钻井液的基本性能较好，可以满足低孔低渗煤层钻进要求。
表7 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
| 密度/g·cm-3 | 表观粘度/mPa·s | 滤失量/ml | 滤饼厚度/mm | pH |
| 1.02 | 25.0 | 12.3 | 0.1~0.2 | 7 |
3. 基于纳米材料的可降解钻井液表观粘度随时间的变化。
记录基于纳米材料的可降解钻井液在生物酶破胶剂的作用下表观粘度随时间的变化，实验结果如表8所示。可以看出，基于纳米材料的可降解钻井液，在生物酶的作用下，1h后的破胶率就接近达到82%，12h后的破胶率达到86%，基本完成破胶。
表8 可降解钻井液表观粘度随降解时间的变化
| 时间/h | 表观粘度/mPa·s | 破胶率/% |
| 0 | 25.0 | -- |
| 1 | 4.4 | 82.40 |
| 2 | 3.8 | 84.80 |
| 3 | 3.8 | 84.80 |
| 4 | 3.8 | 84.80 |
| 12 | 3.3 | 86.00 |
实施例4
本实施例主要反映：（1）基于纳米材料的可降解钻井液的基本性能参数（密度、表观粘度、滤失量、pH和滤饼厚度）；（2）基于纳米材料的可降解钻井液在破胶剂作用下表观粘度随时间变化情况。
1. 实验配方
本实施例中基于纳米材料的可降解钻井液配方为：每100ml水中膨润土3g，增粘剂CMC 0.25g，降滤失剂2.0g，钾盐5g，湖北凯龙化工产纳米碳酸钙5g，复合分散剂0.5g。复合分散剂中十二烷基硫酸钠0.1g、OP-10乳化剂0.2g、十六烷基三甲基溴化铵0.2g。氯化铵少许（调节pH到7），生物酶破胶剂1g。配制方法同实施例1。
2. 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
加生物酶破胶剂JBR后，在室温条件下（30℃），测试可降解钻井液的基本性能，见表9。可以看出，该钻井液的基本性能较好，可以满足低孔低渗煤层钻进要求。
表9 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
| 密度/g·cm-3 | 表观粘度/mPa·s | 滤失量/ml | 滤饼厚度/mm | pH |
| 1.02 | 23.8 | 11.7 | 0.1~0.2 | 7 |
3. 基于纳米材料的可降解钻井液表观粘度随时间的变化。
记录基于纳米材料的可降解钻井液在生物酶破胶剂的作用下表观粘度随时间的变化，实验结果如表10所示。可以看出，基于纳米材料的可降解钻井液，在生物酶的作用下，1h后的破胶率就接近达到86%，12h后的破胶率达到87%，破胶效率高。
表10 可降解钻井液表观粘度随降解时间的变化
| 时间/h | 表观粘度/mPa·s | 破胶率/% |
| 0 | 23.8 | -- |
| 1 | 3.3 | 86.13 |
| 2 | 3.3 | 86.13 |
| 3 | 3.2 | 86.55 |
| 4 | 3.2 | 86.55 |
| 12 | 3.0 | 87.39 |
实施例5
本实施例主要反映：（1）基于纳米材料的可降解钻井液的基本性能参数（密度、表观粘度、滤失量、pH和滤饼厚度）；（2）基于纳米材料的可降解钻井液在破胶剂作用下表观粘度随时间变化情况。
（1） 实验配方
本实施例中基于纳米材料的可降解钻井液配方为：每100ml水中膨润土2.0g，增粘剂CMC 0.5g，降滤失剂2.0g，钾盐5g，山西芮城新泰产纳米碳酸钙5g，复合分散剂0.5g。复合分散剂中十二烷基硫酸钠0.1g、OP-10乳化剂0.2g、十六烷基三甲基溴化铵0.2g。氯化铵少许（调节pH到7），生物酶破胶剂1g。配制方法同实施例1。
（2）基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
加生物酶破胶剂JBR后，在室温条件下（30℃），测试可降解钻井液的基本性能，见表11。可以看出，该钻井液基本性能较好，可以满足低孔低渗煤层钻进要求。
表11 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
| 密度/g·cm-3 | 表观粘度/mPa·s | 滤失量/ml | 滤饼厚度/mm | pH |
| 1.03 | 30.5 | 12.5 | 0.1~0.2 | 7 |
（3）基于纳米材料的可降解钻井液表观粘度随时间的变化。
记录基于纳米材料的可降解钻井液在生物酶破胶剂的作用下表观粘度随时间的变化，实验结果如表12所示。可以看出，基于纳米材料的可降解钻井液，在生物酶的作用下，1h后的破胶率达到86%，12h后的破胶率达到88%，基本完成破胶。
表12 可降解钻井液表观粘度随降解时间的变化
| 时间/h | 表观粘度/mPa·s | 破胶率/% |
| 0 | 30.5 | -- |
| 1 | 4.1 | 86.56 |
| 2 | 3.7 | 87.87 |
| 3 | 3.7 | 87.87 |
| 4 | 3.7 | 87.87 |
| 12 | 3.5 | 88.52 |
实施例6
本实施例主要反映：（1）基于纳米材料的可降解钻井液的基本性能参数（密度、表观粘度、滤失量、pH和滤饼厚度）；（2）基于纳米材料的可降解钻井液在破胶剂作用下表观粘度随时间变化情况。
1. 实验配方
本实施例中基于纳米材料的可降解钻井液配方为：每100ml水中膨润土3.0g，增粘剂XC 0.25g，降滤失剂1.5g，钾盐4g，山西芮城新泰产纳米碳酸钙2.5g，复合分散剂0.5g。复合分散剂中十二烷基硫酸钠0.1g、OP-10乳化剂0.2g、十六烷基三甲基溴化铵0.2g。氯化铵少许（调节pH到7），生物酶破胶剂1g。配制方法同实施例1。
2. 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
加生物酶破胶剂JBR后，在室温条件下（30℃），测试可降解钻井液的基本性能，见表13。可以看出，该钻井液基本性能较好，可以满足低孔低渗煤层钻进要求。
表13 基于纳米材料的可降解钻井液基本性能
| 密度/g·cm-3 | 表观粘度/mPa·s | 滤失量/ml | 滤饼厚度/mm | pH |
| 1.02 | 26.3 | 14.5 | 0.1~0.2 | 7 |
3. 基于纳米材料的可降解钻井液表观粘度随时间的变化。
记录基于纳米材料的可降解钻井液在生物酶破胶剂的作用下表观粘度随时间的变化，实验结果如表14所示。可以看出，基于纳米材料的可降解钻井液，在生物酶的作用下，1h后的破胶率达到75%，12h后的破胶率达到80%，基本完成破胶。
表14 可降解钻井液表观粘度随降解时间的变化
| 时间/h | 表观粘度/mPa·s | 破胶率/% |
| 0 | 26.3 | -- |
| 1 | 6.4 | 75.67 |
| 2 | 5.6 | 78.71 |
| 3 | 5.5 | 79.09 |
| 4 | 5.5 | 79.09 |
| 12 | 5.2 | 80.23 |
上述实施例仅仅是为清楚地说明所做的实例，而并非对实施方式的限制，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于纳米材料的可降解钻井液，由钻井液单元和解堵液单元组成，其特征在于：钻井液单元包括膨润土、增粘剂、降滤失剂、钾盐、纳米碳酸钙、复合分散剂以及pH调节剂，以每100份水中的加入量来算，上述各组分的质量份分别为：膨润土2～3份，增粘剂0.25～0.5份，降滤失剂1～2份，钾盐2.5～5份，纳米碳酸钙2.5～5份，复合分散剂0.5份；该钻井液的pH值由pH调节剂调节至中性；解堵液单元包括生物酶和盐酸；所述复合分散剂由十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂和十六烷基三甲基溴化铵按照1:2:2的质量比复配而成。
2.根据权利要求1所述的基于纳米材料的可降解钻井液，其特征在于：纳米碳酸钙为河南科力新材料股份有限公司、湖北凯龙化工集团股份有限公司或山西芮城新泰纳米材料有限公司所生产的纳米碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的基于纳米材料的可降解钻井液，其特征在于：膨润土为山东华潍产钠基膨润土。
4.根据权利要求1所述的基于纳米材料的可降解钻井液，其特征在于：所述增粘剂为羧甲基纤维素CMC或生物聚合物XC。
5.根据权利要求1所述的基于纳米材料的可降解钻井液，其特征在于：所述降滤失剂为改性淀粉DFD。
6.根据权利要求1所述的基于纳米材料的可降解钻井液，其特征在于：所述钾盐为HCOOK。
7.根据权利要求1所述的一种基于纳米材料的可降解钻井液，其特征在于：在使用解堵液单元时，先用生物酶降解2h后再使用盐酸酸化处理2h，所述生物酶为JBR生物酶，每100份水中的添加量为0.1～1重量份；所述盐酸为质量浓度10％的稀盐酸。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN108276978A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-07-13 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矿井下随钻防塌型冲洗液及其制备方法 |
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