CN105802594A - 一种造纸白泥钻井液的制备方法 - Google Patents

一种造纸白泥钻井液的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及造纸白泥钻井液的制备方法，有效解决增加润滑性能，提高减磨、抗磨效果，降低低渗储层微细孔喉堵漏的成本问题，方法是，将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、增粘剂、降滤失剂、包被剂和抑制剂，搅拌速度控制在600‑1000转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。本发明方法简单，易生产制造，非常利于工业化生产。

Description

一种造纸白泥钻井液的制备方法
技术领域
本发明涉及钻井液，特别是一种造纸白泥钻井液的制备方法。
背景技术
在石油地质勘探钻井过程中，维持井壁稳定是钻井最为关键的环节之一，水对储层的侵入是导致不稳定的主要原因，因此有效阻止或减缓水进入油气储层是防塌、保护储层的重要目标。
目前稳定井壁主要是利用钻井液来减缓液体对储层的入侵。常规的钻井液固相成分，如膨润土、重晶石，其粒径在0.1至100μm之间，相对于储层极低的渗透率和小的孔径，这些添加剂不会形成致密泥饼阻止液体的入侵。
现虽有一种硬质复合增强桥堵剂，该发明公开了一种硬质复合增强桥堵剂，在堵漏施工过程中使不同粒径的刚性固体颗粒进入漏失裂缝、漏失孔喉、漏失通道时，不同粒径的刚性颗粒在不同尺寸的裂缝、孔隙漏失通道中起到架桥和支撑作用，支撑力强、封堵性高、使用范围广等特点，广泛在石油、地质勘探的防漏堵漏工艺中应用。但该发明针对的是防漏堵漏工艺，对渗透率小于（50-100）×10-3μm2低渗储层中的孔喉、孔隙作用较小；该桥堵剂中碳酸钙、天然硬橡胶、天然硬纤维的成本较高。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种造纸白泥钻井液的制备方法，可有效解决增加润滑性能，提高减磨、抗磨效果，降低低渗储层微细孔喉堵漏的成本问题。
本发明解决的技术方案是，包括以下步骤：
（1）、 配制粘土钻井液基浆：将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；
钠基膨润土、碳酸钠和水的质量比为（30-40）︰（2-3）︰1000；
（2）、配制造纸白泥钻井液：向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、增粘剂、降滤失剂、包被剂和抑制剂，造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、增粘剂、降滤失剂、包被剂和抑制剂与水的质量比为（10-50）︰3︰20︰5︰30：1000，搅拌速度控制在600-1000转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。
所述的造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末为立方体晶型、平均粒径≤100nm。
所述的降滤失剂为磺化沥青。
所述的包被剂为聚丙烯酰胺。
所述的抑制剂为聚乙二醇。
所述的增粘剂为黄原胶。
本发明具有以下突出的有益技术效果：
1.可以解决造纸白泥的回收利用问题，有效避免造纸白泥对环境的污染，实现废物再生利用；
2.针对低渗储层，添加白泥碳酸钙的钻井液中可以进入储层孔隙堵塞孔喉，形成致密泥饼、减少液体入侵，降低钻井液对储层的破坏。
3.可降低水基钻井液的成本，与市售碳酸钙相比，利用造纸白泥，只需要在苛化过程中将造纸白泥碳酸钙晶型控制为立方体型，平均粒径控制在50-100nm即可；造纸白泥在苛化过程中，可以控制其粒子尺寸达到纳米级，由于纳米级的白泥碳酸钙粒子尺寸小，添加到钻井液中可以进入储层孔隙堵塞孔喉，形成致密泥饼、减少液体入侵，增强钻井液的润滑性能；方法非常简单，易生产制造，非常利于工业化生产，经济和社会效益巨大。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
储层基本数据：孔隙度13.8%，渗透率1.9×10-3um2，泥质含量10.3%。
本发明在具体实施中，由以下方法实现：
（1）、 配制粘土钻井液基浆：将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；
钠基膨润土、碳酸钠和水的质量比为30︰2︰1000；
（2）、配制造纸白泥钻井液：向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇，造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇与水的质量比为20︰3︰20︰5︰30：1000，搅拌速度控制在900转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。本实施例制得的造纸白泥钻井液的润滑性能如表1所示。
表1 润滑性能测试结果
体系 润滑系数K 润滑系数降低率% 泥饼粘附系数Kf
基浆 0.501 - 0.134
重晶石钻井液 0.112 77 0.055
造纸白泥钻井液 0.075 85 0.029
由表1可见，造纸白泥钻井液润滑系数相对钻井液基浆有了明显降低，降低率达85%，较重晶石钻井液也有明显降低，泥饼粘附系数Kf降低到0.029，这是因为分散在钻井液中的白泥碳酸钙粒子粒径小，在摩擦过程中易转移到摩擦表面，修复受损的摩擦表面以及渗透进入表层，形成滚珠轴承效应，使滑动摩擦变为滚动摩擦，增强了润滑性能，提高了减摩抗磨效果。
实施例2
储层基本数据：孔隙度15.7%，渗透率3.5×10-3um2，泥质含量12.1%。
本发明在具体实施中，由以下方法实现：
（1）、 配制粘土钻井液基浆：将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；
钠基膨润土、碳酸钠和水的质量比为35︰2.5︰1000；
（2）、配制造纸白泥钻井液：向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇，造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇与水的质量比为28︰3︰20︰5︰30：1000，搅拌速度控制在700转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。
实施例3
储层基本数据：孔隙度16.3%，渗透率4.1×10-3um2，泥质含量12.7%。
本发明在具体实施中，也可由以下方法实现：
（1）、 配制粘土钻井液基浆：将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；
钠基膨润土、碳酸钠和水的质量比为30︰2︰1000；
（2）、配制粘土白泥钻井液：向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇，造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇与水的质量比为30︰3︰20︰5︰30：1000，搅拌速度控制在800转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。

Claims (9)

1.一种造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、 配制粘土钻井液基浆：将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；
钠基膨润土、碳酸钠和水的质量比为（30-40）︰（2-3）︰1000；
（2）、配制造纸白泥钻井液：向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、增粘剂、降滤失剂、包被剂和抑制剂，造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、增粘剂、降滤失剂、包被剂和抑制剂与水的质量比为（10-50）︰3︰20︰5︰30：1000，搅拌速度控制在600-1000转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。
2.根据权利要求1所述的造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，所述的造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末为立方体晶型、平均粒径≤100nm。
3.根据权利要求1或2所述的造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，所述的降滤失剂为磺化沥青。
4.根据权利要求3所述的造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，所述的包被剂为聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求4所述的造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，所述的抑制剂为聚乙二醇。
6.根据权利要求5所述的造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，所述的增粘剂为黄原胶。
7.根据权利要求1所述的造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，由以下方法实现：
（1）、 配制粘土钻井液基浆：将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；
钠基膨润土、碳酸钠和水的质量比为30︰2︰1000；
（2）、配制造纸白泥钻井液：向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇，造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇与水的质量比为20︰3︰20︰5︰30：1000，搅拌速度控制在900转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。
8.根据权利要求1所述的造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，由以下方法实现：
（1）、 配制粘土钻井液基浆：将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；
钠基膨润土、碳酸钠和水的质量比为35︰2.5︰1000；
（2）、配制造纸白泥钻井液：向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇，造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇与水的质量比为28︰3︰20︰5︰30：1000，搅拌速度控制在700转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。
9.根据权利要求1所述的造纸白泥钻井液的制备方法，其特征在于，由以下方法实现：
（1）、 配制粘土钻井液基浆：将钠基膨润土与碳酸钠缓慢加入水中，搅拌10min，室温放置养护24h，成粘土钻井液基浆；
钠基膨润土、碳酸钠和水的质量比为30︰2︰1000；
（2）、配制粘土白泥钻井液：向粘土钻井液基浆中依次加入造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇，造纸白泥苛化后形成的碳酸钙粉末、黄原胶、磺化沥青、聚丙烯酰胺和聚乙二醇与水的质量比为30︰3︰20︰5︰30：1000，搅拌速度控制在800转/min，搅拌10min，室温放置养护16h，成造纸白泥钻井液。
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