CN104974722B - 一种无固相钻井液及其制备方法和应用 - Google Patents

一种无固相钻井液及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无固相钻井液及其制备方法和应用，本发明的无固相钻井液包括如下重量份成分：水50‑90份、生物聚醇盐10‑50份、无荧光白沥青2‑3份、生物聚合物0.1‑0.3份、降滤失剂KH‑9311‑2份、降滤失剂Redu10.5‑1份、聚合醇2‑3份。本发明由于没有膨润土和其他固相颗粒的添加，体系的储层保护效果明显，渗透率恢复率大于80%；本发明利用植物生化法副产物生物聚醇盐做处理剂降低了钻井液成本。

Description

一种无固相钻井液及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及石油、天然气勘探开发过程中的钻井液领域，特别涉及一种无固相钻井液及其制备方法和应用。
背景技术
无固相钻井液在保护储层方面有着不可比拟的优势。现有的无固相钻井液体系一般分为密度在1.03～1.90g/cm3的加重钻完井液体系，如卤水氯化钙无固相、甲酸盐无固相、有机盐无固相，以及密度在1.00～1.03g/cm3的不用加重钻完井液体系等。
卤水无固相由于体系中含有大量的无机盐对钻采设备有极强的腐蚀性，同时导电性好影响完井后测井的数据录取质量，且该体系对环境有不利影响。
在需要较高密度的钻井液来平衡地层压力时，需采用甲酸盐和有机盐体系，但因为体系中甲酸盐和有机盐的需要量比较大造成体系成本太高。
为了克服上述缺陷，现需一种性能更加优良的无固相钻井液。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种无固相钻井液。
本发明的再一目的在于提供所述无固相钻井液的制备方法。
本发明的又一目的在于提供所述无固相钻井液的应用。
为实现上述目的，本发明首先提供了一种无固相钻井液，该钻井液体系储层保护效果好，对钻具腐蚀性低、满足电测的要求，且相对于无机盐体系成本较低。
所述无固相钻井液包括如下重量份成分：水50-90份、生物聚醇盐10-50份、无荧光白沥青2-3份、生物聚合物0.1-0.3份、降滤失剂KH-9311-2份、降滤失剂Redu10.5-1份、聚合醇2-3份。
根据本发明所述的无固相钻井液，水和生物聚醇盐总重量为100份。
根据本发明所述的无固相钻井液，所述生物聚醇盐优选为辽宁澳林能源有限公司生产的生物聚醇盐。
根据本发明所述的无固相钻井液，所述生物聚合物为本领域常规所使用，任何市售的本领域生物聚合物均可用于本发明，譬如符合GB/T5005-2010钻井液材料规范中15钻井级生物聚合物标准规定的生物聚合物，再譬如由嘉吉生物工程（淄博）有限公司生产的生物聚合物XC。
根据本发明所述的无固相钻井液，所述聚合醇为由汉科新技术有限公司生产的聚合醇JLX。
根据本发明所述的无固相钻井液，所述无荧光白沥青优选为由北京培康佳业技术发展有限公司生产的无荧光白沥青NFA-25。
根据本发明所述的无固相钻井液，所述降滤失剂KH-931为本领域常规所使用，任何市售的本领域降滤失剂KH-931均可用于本发明，再譬如由卫辉市新星工贸有限公司公司生产的降滤失剂KH-931。
根据本发明所述的无固相钻井液，所述降滤失剂Redu1优选为北京培康佳业技术发展有限公司公司生产。
本发明意外发现，通过两种降滤失剂KH-931和Redu1复配使用可以具有更好的效果。
根据本发明任意所述的无固相钻井液，所述无固相钻井液还包括如下重量份成分：超细碳酸钙4～6份，防水锁剂HRA-D0.4～0.6份，聚胺聚合物0.4份。
当所述无固相钻井液进一步包含了超细碳酸钙、防水锁剂和聚胺聚合物时，可以用于致密砂岩，其可以更好的应对致密砂岩严重的水敏、水锁现象。
其中防水锁剂HRA-D由湖北汉科新技术股份有限公司生产。
超细碳酸钙可以为本领域任何市售的常规超细碳酸钙，譬如由保定金石矿产品经销有限公司生产的超细碳酸钙；
本发明的超细碳酸钙粒径范围可以根据所用储层的孔喉大小和粒径分布，依据理想充填理论进行选择，譬如本发明优选的是40%的1000目超细碳酸钙与60%的2500目超细碳酸钙复配来实现暂堵。
本发明的聚胺聚合物优选为中国石化抚顺石油化工研究院生产的聚胺聚合物。
另一方面，本发明还提供了所述无固相钻井液的制备方法，所述方法包括：将除生物聚醇盐以外的其他成分混合搅拌均匀，最后加入生物聚醇盐，搅拌均匀既得所述无固相钻井液。
再一方面，本发明还提供了本发明所述无固相钻井液在致密砂岩处理中的应用。
根据本发明所述的应用，所述致密砂岩的基质渗透率≤0.1mD，储层平均孔隙度≤10%的砂岩油气层，单井一般无自然产能或自然产能低于工业油气流下限，但在一定经济条件和技术措施下可以获得油气产量。
综上所述，本发明提供了一种无固相钻井液及其制备方法和应用，本发明所提供的无固相钻井液具有如下优势：
（1）、由于没有膨润土和其他固相颗粒的添加，体系的储层保护效果明显，渗透率恢复率大于80%。
（2）、利用植物生化法副产物生物聚醇盐做处理剂降低了钻井液成本。
（3）、生物聚醇盐加量的调整从而实现体系密度1.04-1.20g/cm3内可调，因此满足不同地层压力的需求，如压力系数在0.90-1.15的储层，欠平衡、过平衡和近平衡钻井的需要。
（4）、由于体系没有无机盐离子因此对钻具的腐蚀性较卤水无固相体系大大降低。
（5）、体系电阻率可以满足电测需求。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
实施例1
在搅拌器中加入90份的清水，边搅拌边加入无荧光白沥青（NFA-25）3份，生物聚合物（嘉吉生物工程（淄博）有限公司生产的生物聚合物XC）0.1份，2份降滤失剂KH-931，1份降滤失剂Redu1，聚合醇JLX-A（汉科新技术有限公司生产）3份。搅拌均匀后再加入10份的生物聚醇盐，搅拌均匀即得到本发明的无固相钻井液体系。在沈阳采油厂安1-H5三开井段进行了试验，钻井液使用性能见表1。
试验井：安1-H5井位于静安堡油田，安1-安97潜山块。本井三开完井，潜山面以上采用套管完井，技术套管下到潜山面以下垂深10m处；潜山大斜度段套管固井，水平段采用筛管完井。在三开井段2669m-3453m使用了本发明的无固相钻井液体系。施工工艺同现有技术的钻井液一样。使用井段长784m，使用井段开泵正常，电测和下套管顺利，井径较规则，该钻井液体系满足了保护油气层、安全钻井、钻具防腐、录井及环保等各项要求。
具体体现为（1）良好的润滑效果：安1-H5是一口水平井，三开是水平段，起下钻、接单根等附加拉力小，其它作业顺利。在该井段没有使用液体润滑剂柴油，降低了钻井成本。（2）携岩能力强：钻井液n值在0.51～0.53之间，其值较低，具有较好的携岩能力。（3）优良的稳定性。（4）良好的防腐蚀能力：该井三开使用新型甲酸盐钻完井液体系，对钻具、钻井液罐及其它设备没有肉眼可看到的明显腐蚀，可满足防腐要求。（5）油气层保护好：不含对储层伤害的处理剂和二价可产生沉淀堵塞的离子，储层最大限度的得到了保护。
表1安1-H5井分段钻井液性能
实施例2
在搅拌器中加入70份的清水，边搅拌边加入无荧光白沥青（NFA-25）2份，生物聚合物（嘉吉生物工程（淄博）有限公司生产的生物聚合物XC）0.3份，2份降滤失剂KH-931，1份降滤失剂Redu1，聚合醇JLX-A（汉科新技术有限公司生产）3份。搅拌均匀后再加入30份的生物聚醇盐，搅拌均匀即得到本发明的无固相钻井液体系。所配制的钻井液体系性能如下表2所示。
表2实施例2基本性能
实施例3
在搅拌器中加入50份的清水，边搅拌边加入无荧光白沥青（NFA-25）2份，生物聚合物（嘉吉生物工程（淄博）有限公司生产的生物聚合物XC）0.1份，2份降滤失剂KH-931，0.5份降滤失剂Redu1，聚合醇JLX-B（汉科新技术有限公司生产）3份。搅拌均匀后再加入50份的生物聚醇盐，搅拌均匀即得到本发明的无固相钻井液体系。所配制的钻井液体系性能如下表3所示。
表3实施例3基本性能
实施例4
在搅拌器中加入50份的清水，边搅拌边加入无荧光白沥青（NFA-25）2份，生物聚合物（嘉吉生物工程（淄博）有限公司生产的生物聚合物XC）0.2份，2份降滤失剂KH-931，1份降滤失剂Redu1，聚合醇JLX-B（汉科新技术有限公司生产）3份，复配超细碳酸钙4份，防水锁剂HRAD0.4份，聚胺聚合物0.4份搅拌均匀后再加入50份的生物聚醇盐，搅拌均匀即得到本发明的无固相钻井液体系。
室内评价表明体系的密度为1.20g/cm3，抗温可达150℃，基本性能见表4。电阻率为0.86Ω.m可以满足测井的需要。储层保护效果好，渗透率恢复率达到82%，见表5。
表4实施例4基本性能
表5实施例4的渗透率恢复率测定
对比例1
本对比例配制的钻井液体系按照实施例1配制，区别仅在于本对比例中使用了3份降滤失剂KH-931，没有加入降滤失剂Redu1。
按照实施例1施工方法进行施工，并对本对比例的钻井液性能进行检测，结果如下表6所示：
表6对比例1钻井液性能
对比例2
本对比例配制的钻井液体系按照实施例1配制，区别仅在于本对比例中使用了3份降滤失剂Redu1，没有加入降滤失剂KH-931。
按照实施例1施工方法进行施工，并对本对比例的钻井液性能进行检测，结果如下表7所示：
表7对比例2钻井液性能
对比例3
本对比例配制的钻井液体系按照实施例1配制，区别仅在于本对比例中使用了1份降滤失剂Redu1，以及2份降滤失剂SMP-Ⅰ，没有加入降滤失剂KH-931。
表8对比例3钻井液性能
按照实施例1施工方法进行施工，并对本对比例的钻井液性能进行检测，结果如上表8所示。

Claims (9)

1.一种无固相钻井液，其特征在于，所述无固相钻井液包括如下重量份成分：水50-90份、生物聚醇盐10-50份、无荧光白沥青2-3份、生物聚合物0.1-0.3份、降滤失剂KH-931 1-2份、降滤失剂Redu1 0.5-1份、聚合醇2-3份，所述生物聚醇盐为辽宁澳林能源有限公司生产的生物聚醇盐，所述生物聚合物为符合GB/T5005-2010钻井液材料规范中15钻井级生物聚合物标准规定的生物聚合物。
2.根据权利要求1所述的无固相钻井液，其特征在于，水和生物聚醇盐总重量为100份。
3.根据权利要求1所述的无固相钻井液，其特征在于，所述聚合醇为聚合醇JLX。
4.根据权利要求1所述的无固相钻井液，其特征在于，所述无荧光白沥青为无荧光白沥青NFA-25。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的无固相钻井液，其特征在于，所述无固相钻井液还包括如下重量份成分：超细碳酸钙4～6份，防水锁剂HRA-D 0.4～0.6份，聚胺聚合物0.4份。
6.根据权利要求5所述的无固相钻井液，其特征在于，所述聚胺聚合物为中国石化抚顺石油化工研究院生产的聚胺聚合物。
7.权利要求1～6任意一项所述无固相钻井液的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将除生物聚醇盐以外的其他成分混合搅拌均匀，最后加入生物聚醇盐，搅拌均匀即得所述无固相钻井液。
8.权利要求1～6任意一项所述无固相钻井液在致密砂岩处理中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述致密砂岩为基质渗透率≤0.1mD，储层平均孔隙度≤10％的砂岩油气层。
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