CN107267126A - 一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法，其钻井液由清水、有机酸盐、无机盐、超细封堵剂、增粘提切携砂剂、降滤失剂、碱度调节剂、抗磨润滑剂、缓蚀防腐剂均匀混合而成，每100mL清水中加入所述有机酸盐30g‑50g、无机盐10g‑25g、超细封堵剂2‑4g、增粘提切携砂剂0.1g‑0.7g、降滤失剂3g‑5g、碱度调节剂2g‑5g、抗磨润滑剂1g‑3g，缓蚀防腐剂0.1g‑0.7 g。本发明钻井液产品具有强抑制性、低剪切速率粘度高、塑性粘度低，固相含量低、携砂能力强、封堵性强、润滑性好、滤失量低、环空压耗低等特性。

Description

一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学产品制造技术领域，具体涉及一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法。
背景技术
现在世界上许多油田已进入开发后期，尤其我国的大部分内地油田也进入了高含水期，产量急剧下降，另外由于受到钻井技术和设备的发展制约，还有相当部分低渗透油气藏和特殊油气藏还未全面投入开发，而连续油管钻井技术是解决这类问题的一个好方法。连续油管钻井是采用连续油管代替常规的钻杆钻具进行钻井作业。连续油管本身具有无接头、无变径、能弯曲，能连续起下、能动态密封、强度大、承压高、体积小和运装方便等特点。在钻进过程中不需要停泵接单根，可实现钻井液的连续循环，提高了起下钻速度和作业的安全性，减少了起下钻时间,缩短了钻井周期。特别是对老油田进行重入加深或开窗侧钻时，不仅可以大幅度节约钻井成本,同时还可以发现、开采新的储量，有助于老油田稳产增产，提高最终采收率，增加油田效益。同时连续油管钻井技术便于进行小井眼、欠平衡钻井，对于低压易漏失层的钻探，可以安全方便地进行负压钻井，提高钻探成功率。目前针对连续油管钻井的钻井液体系很少，特别需要量身定制的专门适合小井眼、微小井眼的钻井液体系的研制开发，能够解决井壁稳定、摩阻控制、携岩带砂等技术难题。
发明内容
本发明提供一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法，钻井液产品具有强抑制性、低剪切速率粘度高、塑性粘度低，固相含量低、携砂能力强、封堵性强、润滑性好、滤失量低、环空压耗低等特性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法，其钻井液由清水、有机酸盐、无机盐、超细封堵剂、增粘提切携砂剂、降滤失剂、碱度调节剂、抗磨润滑剂、缓蚀防腐剂均匀混合而成，每100mL清水中加入所述有机酸盐30-50g、无机盐10-25g、超细封堵剂2-4g、增粘提切携砂剂0.1-0.7g、降滤失剂3-5g、碱度调节剂2-5g、抗磨润滑剂1-3g，缓蚀防腐剂0.1-0.7g。
根据以上方案，所述有机酸盐包括甲酸钠、甲酸钾中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述无机盐包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、溴化钠、溴化钙中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述超细封堵剂包括超细碳酸钙、超细二氧化硅、石蜡乳液中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述增粘提切携砂剂包括黄原胶、瓜尔豆胶、魔芋精粉、高粘羧甲基纤维素钠盐、高粘聚阴离子纤维素、疏水缔合型聚合物中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述降滤失剂包括低粘羧甲基纤维素钠盐、低粘聚阴离子纤维素、抗高温改性淀粉、磺甲基酚醛树脂中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述碱度调节剂剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述抗磨润滑剂包括纳米石墨、纳米硼化硅、山梨醇酐单油酸脂、二硫化钼、矿物油中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述缓蚀防腐剂包括十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、亚硫酸钠、亚硝酸钠、山梨酸钠、中的任意一种或一种以上的混合物。
本发明还提供了一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法：在室温条件下，按照清水、有机酸盐、无机盐、超细封堵剂、增粘提切携砂剂、包被剂、降滤失剂、碱度调节剂、抗磨润滑剂、缓蚀防腐剂的顺序，依次添加原料，每加完一种原料，均需要搅拌均匀，再添加下一种原料。
根据以上方案，所述搅拌的转速为10000r/min；加完有机盐、无机盐后，搅拌时间控制在30min以上，以使盐充分溶解均匀。
本发明的有益效果是：
1)本发明的产品塑性粘度低，最低可以达到20mPa·s，大幅度降低循环当量密度，防止井漏；
2)本发明的产品失水低，小于5mL，泥饼薄，有利于保护油气层；
3)本发明的产品具有纳米封堵的特性，能封堵地层微裂缝，降低钻井液损耗；
4)本发明的产品对泥页岩稳定性强，固相含量低，通过无机盐、有机酸盐的加入，降低钻井液体系的活度和提高抑制包被能力；
5)本发明的产品抗磨润滑性好，有利于起下钻、降低摩阻，保护连续油管对上层套管的摩擦；
6)本发明的制备方法步骤简单、操作简易、适合连续油管钻井现场操作。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1：
本发明提供一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法：
量取300mL清水，在高速搅拌(10000r/min)的情况下，加入90g甲酸钠，搅拌20min，然后加入30g氯化钾，搅拌20min；继而加入1.5g魔芋精粉，搅拌20min；再加入9g低粘聚阴离子纤维素，搅拌20min；再加入6g超细二氧化硅，搅拌20min；然后加入6g氢氧化钠，搅拌20min；再加入6g纳米硼化硅，搅拌10min；最后加入0.9g十二烷基三甲基氯化铵(密度1.20g/cm3)搅拌20min，得到产品。
本实施例产品的性能如表1所示，各参数均是在室温下测定的，其中，滚前状态是配制完后测定性能，滚后状态是将所配制的钻井液在100℃下热滚16h，然后冷却到室温测定性能。
表1中各参数分别为：PV：塑性粘度；YP：动切力；GEL：静切力；API：常温中压失水；HTHP：高温高压失水；砂床深度：表示钻井液的封堵能力，深度越小，表示封堵性能越好；润滑系数：钻井液的润滑性，润滑系数越小，表示润滑性越好；热滚回收率：是用来评价钻井液的抑制性的方法，热滚回收率越高，表示抑制性越强。
产品性能测定方法按照以下石油行业标准进行执行：
1、石油天然气工业钻井液现场测试第一部分水基钻井液，GB/T 16783.1-2006(PV、YP、GEL、API、HTHP等参数按照本标准执行)
2、钻井液用润滑剂评价程序SY/T 6094-94(极压润滑系数按照本标准执行)
3、页岩抑制剂评价方法SY/T6335-1997(热滚回收率按照本标准执行)
4、钻井液用桥接堵漏材料室内试验方法SY/T5840-2007(砂床深度按照本标准执行)
表1 实施例1产品性能实验数据
注：热滚条件：100℃×16h，HTHP失水测定条件：3.5MPa×100℃
实施例2：
本发明提供一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法：
量取300mL清水，在高速搅拌(10000r/min)的情况下，加入240g甲酸钾，搅拌20min，然后加入1.8g黄原胶，搅拌20min；再加入3g低粘羧甲基纤维素钠盐，搅拌20min；再加入6g石蜡乳液，搅拌20min；然后加入6g氢氧化钾，搅拌20min；再加入6g二硫化钼，搅拌10min；最后加入1.2g十二烷基二甲基苄基氯化铵(密度1.30g/cm3)搅拌20min，得到产品。
本实施例产品的性能如表2所示，各参数含义及测试方法与实施例1相同。
表2 实施例2产品性能实验数据
注：热滚条件：100℃×16h，HTHP失水测定条件：3.5MPa×100℃。
实施例3：
本发明提供一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液及其制备方法：
量取300mL清水，在高速搅拌(10000r/min)的情况下，加入129g甲酸钠，搅拌20min，然后加入30g氯化钾，搅拌20min；然后加入1.8g疏水缔合型聚合物，搅拌20min；再加入3g抗高温改性淀粉，搅拌20min；再加入6g超细碳酸钙，搅拌20min；然后加入6g氢氧化钾，搅拌20min；再加入6g纳米石墨，搅拌10min；最后加入1.2g十二烷基二甲基苄基氯化铵(密度1.30g/cm3)搅拌20min，得到产品。
本实施例产品性能如表3所示，各参数含义及测试方法与实施例1相同。
表3 实施例3产品性能实验数据
注：热滚条件：100℃×16h，HTHP失水测定条件：3.5MPa×100℃。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，由清水、有机酸盐、无机盐、超细封堵剂、增粘提切携砂剂、降滤失剂、碱度调节剂、抗磨润滑剂和缓蚀防腐剂均匀混合而成，每100mL清水中加入所述有机酸盐30g-50g、无机盐10-25g、超细封堵剂2g-4g、增粘提切携砂剂0.1g-0.7g、降滤失剂3g-5g、碱度调节剂2g-5g、抗磨润滑剂1g-3g，缓蚀防腐剂0.1g-0.7g。
2.根据权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，所述有机酸盐包括甲酸钠、甲酸钾中的任意一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，所述无机盐包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、溴化钠、溴化钙中的任意一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，所述超细封堵剂包括超细碳酸钙、超细二氧化硅、石蜡乳液中的任意一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，所述增粘提切携砂剂包括黄原胶、瓜尔豆胶、魔芋精粉、高粘羧甲基纤维素钠盐、高粘聚阴离子纤维素、疏水缔合型聚合物中的任意一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，所述降滤失剂包括低粘羧甲基纤维素钠盐、低粘聚阴离子纤维素、抗高温改性淀粉、磺甲基酚醛树脂中的任意一种或一种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，所述碱度调节剂剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或一种以上的混合物。
8.根据权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，所述抗磨润滑剂包括纳米石墨、纳米硼化硅、山梨醇酐单油酸脂、二硫化钼、矿物油中的任意一种或一种以上的混合物。
9.根据权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液，其特征在于，所述缓蚀防腐剂包括十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、亚硫酸钠、亚硝酸钠、山梨酸钠、苯甲酸钠中的任意一种或一种以上的混合物。
10.一种权利要求1所述的适合连续油管钻井的小井眼钻井液的制备方法，其特征在于，在室温条件下，按照清水、有机酸盐、无机盐、超细封堵剂、增粘提切携砂剂、降滤失剂、碱度调节剂、抗磨润滑剂、缓蚀防腐剂的顺序，依次添加原料，每加完一种原料，均需要搅拌均匀再添加下一种原料。
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