CN110229652B - 一种用于井筒净化的钻井液清扫浆及其制备和使用方法 - Google Patents

一种用于井筒净化的钻井液清扫浆及其制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于井筒净化的钻井液清扫浆及其制备和使用方法，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。

Description

一种用于井筒净化的钻井液清扫浆及其制备和使用方法
技术领域
本发明属于钻井液配方及处理工艺技术领域，尤其涉及一种用于井筒净化的钻井液清扫浆及其制备和使用方法。
背景技术
厄瓜多尔盆地位于该国东部亚马逊热带雨林区，油藏丰富，地质结构复杂、环保要求高，给钻井作业施工带来诸多问题，该区块以定向井、水平井开发为主，钻遇地层特征含泥岩、泥质砂岩，夹杂砾石。上部地层特征较新，泥岩松软，造浆严重，特别是泥岩钻屑可能形成黏性泥块，或紧贴井壁，或加厚虚泥饼，或引起钻具泥包，造成起下钻困难，泥块堵塞井筒和导流槽；砾石层钻屑颗粒大，不易清除；下部斜井段、水平段泥岩与砂岩互层，易出现井下岩屑上返困难，形成岩屑床；同时井筒尺寸大，环空返速低的条件下解决井眼清洁的难度更大。以上井筒净化问题可能造成了钻井扭矩加大，起下钻遇阻，甚至引起下套管不到底、黏附卡钻等井下事故，导致作业效率下降，成本提高。
影响井筒净化的因素有地层特征情况、井身结构、井眼轨迹、钻具偏心率、钻井液性能、泵排量等多重因素，在客观条件不变的条件下，通过调节钻井液性能和泵排量的调节，形成合适的流形携带岩屑，实现井筒净化。目前在解决钻井施工时井筒净化问题时，本领域技术人员一般利用调节钻井液流变性能，提高井筒净化效率，特别针对斜井段和水平段岩屑携带问题进行了相关理论研究和现场实践，取得良好的效果，但是也不能彻底解决上述问题，同时在钻井工具领域也进行相关探索，发明了一些井筒清洁工具，在破坏岩屑床方面效果较好，但是从井底携带返出钻屑效果一般，并且现有技术也没有公开钻井液清扫浆，因此研发一种用于井筒净化的钻井液清扫浆及其制备和使用方法很有市场前景。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于井筒净化的钻井液清扫浆及其制备和使用方法，克服了现有技术中1：地层特征较新，泥岩松软，造浆严重，特别是泥岩钻屑可能形成黏性泥块，或紧贴井壁，或加厚虚泥饼，或引起钻具泥包，造成起下钻困难，泥块堵塞井筒和导流槽；砾石层钻屑颗粒大，不易清除；下部斜井段、水平段泥岩与砂岩互层，易出现井下岩屑上返困难，形成岩屑床；同时井筒尺寸大，环空返速低的条件下解决井眼清洁的难度更大；2：井筒净化问题可能造成了钻井扭矩加大，起下钻遇阻，甚至引起下套管不到底、黏附卡钻等井下事故，导致作业效率下降，成本提高；3：调节钻井液流变性能，提高井筒净化效率，不能彻底解决上述问题；4：井筒清洁工具从井底携带返出钻屑效果一般等问题。
为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂、0.5％～1.0％的封堵剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、0.5％～1.0％的钻井液润滑剂、清水补足余量，所述后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂和/或3.0％～5.0％的加重剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.4％的聚合物提粘剂、0.8％的封堵剂、6.0％的粗颗粒堵漏剂、0.8％的钻井液润滑剂、92.0％的清水，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.3％的聚合物提粘剂和/或4.0％的加重剂、8.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述聚合物提粘剂为黄原胶或高粘聚阴离子纤维素，其中聚合物提粘剂的1％水溶液粘度≥2000mPa·s。
优选的，所述封堵剂为磺化沥青钠盐或磺化沥青钾盐。
优选的，所述粗颗粒堵漏剂为钻井液用果壳堵漏剂或复合堵漏剂，其中钻井液用果壳堵漏剂的目数为4～5目，所述复合堵漏剂由棉籽壳、云母和植物纤维组成，其中棉籽壳、云母和植物纤维的重量比为1：1：1。
优选的，所述钻井液润滑剂为油基润滑剂，其中油基润滑剂选自钻井液用润滑剂DFL、环保润滑剂XPL+、环保润滑剂RY-838、极压润滑剂E.P.Bitlube、极压润滑剂E.P.Mudlube、极压润滑剂E.P.Lube、极压润滑剂BDLU-100L或GHR-1。
优选的，所述加重剂为石灰石粉，其中石灰石粉的目数为325目或200目，所述钻井液为聚磺钻井液或复合盐钻井液或聚合物钻井液。
优选的，一种如上任一项所述的用于井筒净化的钻井液清扫浆的制备方法，所述前置清扫浆的制备方法为：按照0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量配制各组分，接着向配浆罐内注入余量清水，在搅拌的情况下利用配浆漏斗混入聚合物提粘剂，搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入封堵剂，继续搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入粗颗粒堵漏剂，最后利用配浆漏斗混入钻井液润滑剂，搅拌均匀后即配制成前置清扫浆；
所述后置清扫浆的制备方法为：按照0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量配制各组分，接着向配浆罐内注入余量钻井液，在搅拌情况下利用配浆漏斗混入聚合物提粘剂，在搅拌情况下利用配浆漏斗混入加重剂，搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入粗颗粒堵漏剂，搅拌均匀后即配制成后置清扫浆。
优选的，一种如上任一项所述的用于井筒净化的钻井液清扫浆的使用方法，根据钻井的不同地层特征选择不同的清扫浆组合形式，当地层特征为页岩/砂岩时选择后置清扫浆，每钻进1～2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为泥岩时选择前置清扫浆+后置清扫浆的组合形式，每钻进3～4根立柱用前置清扫浆4～6方和后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为砾石层/燧石层砂岩夹层时选择后置清扫浆，每钻进1～2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；所述前置清扫浆的低粘切形成紊流可携带粗颗粒堵漏剂冲刷岩屑床和黏性泥块，降低岩屑聚集和粘附，清洗井壁和钻具；所述后置清扫浆可携带粗颗粒堵漏剂悬浮裹挟岩屑返出井筒，在大于正常钻进排量下即可实现井筒净化。
相对于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明以现有钻井液的流变特点和钻井液材料某些特性，通过调节钻井液性能和钻井液清扫浆组配，根据钻井的不同地层特征选择不同的清扫浆组合形式，当地层特征为页岩/砂岩时选择后置清扫浆，每钻进1～2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为泥岩时选择前置清扫浆+后置清扫浆的组合形式，每钻进3～4根立柱用前置清扫浆4～6方和后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为砾石层/燧石层砂岩夹层时选择后置清扫浆，每钻进1～2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业，在钻井过程可提高井筒净化效率、降低岩屑床形成概率，防止钻具泥包，避免钻头重复切削，提高钻进机械速度，可用于造浆严重、携岩困难井段；
(2)本发明可应用于厄瓜多尔油井钻井液施工时的井筒净化，也可用于其他类似油井钻井液施工，利用前置清扫浆的低粘切形成紊流携带粗颗粒堵漏剂冲刷岩屑床和黏性泥块，降低岩屑聚集和粘附，清洗井壁和钻具，然后利用后置清扫浆携带粗颗粒堵漏剂悬浮裹挟岩屑返出井筒，在大于正常钻进排量下即可实现井筒净化，有助于清除井底钻屑，降低扭矩，提高钻进速度；
(3)本发明材料简单、成本低，易于操作维护，便于实施，既能满足油井快速安全钻进的需要，又能降低作业风险和生产成本，有效提高了钻井作业效率，经济效益社会效益良好，很值得推广应用；
(4)本发明钻井液清扫浆制备方法简单、方便，只是简单的混合搅拌，不需要其他附加条件，本发明井筒净化方法操作简单、步骤少、成本低，可有效净化井筒。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明所述黄原胶、高粘聚阴离子纤维素、磺化沥青钠盐、磺化沥青钾盐、钻井液用果壳堵漏剂、复合堵漏剂、钻井液用润滑剂DFL、环保润滑剂XPL+、环保润滑剂RY-838、极压润滑剂E.P.Bitlube、极压润滑剂E.P.Mudlube、极压润滑剂E.P.Lube、极压润滑剂BDLU-100L、GHR-1、石灰石粉、均为市购产品，聚磺钻井液、复合盐钻井液、聚合物钻井液均为市售钻井液处理剂所配制。
所述钻井液用润滑剂DFL可减少钻具与井壁的摩擦阻力，通过改变钻井液在流动界面的涡流提高钻井液润滑性能。目前，DFL润滑剂已在全球超过500口井成功使用，与传统润滑剂相比，降低摩阻能力提高4～5倍，钻井速度提高3倍以上，润滑剂加量减少50％以上，可有效减少钻头磨损，大幅度降低钻井成本，且无毒无污染。
所述环保润滑剂XPL+，通过带正电荷的分子结构实现润滑剂分子与金属表面的紧密吸附，克服了常规润滑剂在高温高压下效果不佳的问题，XPL+独特的分子设计，可将钻井液的膜强度提高50倍，在各种金属表面形成一层难以渗透的分子膜，XPL+已在北美700多口井中进行现场应用，钻进时扭矩降低率达50％，机械钻速提高28％，31天生物降解率达83％。
所述环保润滑剂RY-838，RY-838具有良好的分散稳定性，长时间静置(四个月)或经高温老化(160℃)、低温冷冻(-20℃)处理均能保持良好的润滑性能，加入0.5％的RY-838，测试钻井液的润滑系数降低率达到88％以上，RY-838的亲水和亲油基团均为长链，在钻具、井壁和黏土表面均能形成较厚的吸附膜，在安塞油田和姬塬油田21口水平井现场应用中，润滑系数降低率大于80％，钻井液荧光级别为2级以下，取得良好的应用效果。
所述极压润滑剂，如：E.P.Bitlube、E.P.Mudlube和E.P.Lube等极压润滑剂，E.P.Bitlube无毒、无荧光且易于水中分散，适用于不同pH条件下的盐水钻井液，具有良好的抗盐性；E.P.Mudlube具有良好的抗温、抗盐和抗钙能力，不仅适用于淡水钻井液体系，而且也可用于盐水钻井液体系；E.P.Lube适用于含盐和含钙钻井液体系，同时不污染环境。
所述极压润滑剂BDLU-100L，BDLU-100L荧光明显小于标准溶液和商用润滑剂，等级小于3级，同时具有良好的乳化稳定性，在淡水基浆中加入BDLU-100L，润滑系数降低率达到85％以上，抗温达到200℃，且对钻井液的流变性和滤失量几乎无影响，BDLU-100L具有良好的抗盐性，在盐水钻井液、海水钻井液、复合盐水钻井液和饱和盐水钻井液中均能保持良好的润滑性能。
聚磺钻井液一般是在水基钻井液中引入聚合物，三璜体系，包括磺化单宁(SMT)，磺化烤焦(SMK)及磺化酚醛树脂(SMP)，从而提高钻井液抗高温抗盐性能。
复合盐钻井液具有高比重，低粘度，低失水，低固相，良好的泥饼质量，强的抑制性等特性。
聚合物钻井液包括一般上部井段所用高分子聚合物钻井液、具有防塌作用的无盐无固相无磺化材料的低分子钻井液。
实施例1
本发明公开了一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
实施例2
本发明公开了一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂、0.5％～1.0％的封堵剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、0.5％～1.0％的钻井液润滑剂、清水补足余量，所述后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂和/或3.0％～5.0％的加重剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
实施例3
本发明公开了一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂、0.5％～1.0％的封堵剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、0.5％～1.0％的钻井液润滑剂、清水补足余量，所述后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂和/或3.0％～5.0％的加重剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.4％的聚合物提粘剂、0.8％的封堵剂、6.0％的粗颗粒堵漏剂、0.8％的钻井液润滑剂、92.0％的清水，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.3％的聚合物提粘剂和/或4.0％的加重剂、8.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
实施例4
本发明公开了一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂、0.5％～1.0％的封堵剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、0.5％～1.0％的钻井液润滑剂、清水补足余量，所述后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂和/或3.0％～5.0％的加重剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.4％的聚合物提粘剂、0.8％的封堵剂、6.0％的粗颗粒堵漏剂、0.8％的钻井液润滑剂、92.0％的清水，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.3％的聚合物提粘剂和/或4.0％的加重剂、8.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述聚合物提粘剂为黄原胶或高粘聚阴离子纤维素，其中聚合物提粘剂的1％水溶液粘度≥2000mPa·s。
优选的，所述封堵剂为磺化沥青钠盐或磺化沥青钾盐。
实施例5
本发明公开了一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂、0.5％～1.0％的封堵剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、0.5％～1.0％的钻井液润滑剂、清水补足余量，所述后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂和/或3.0％～5.0％的加重剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.4％的聚合物提粘剂、0.8％的封堵剂、6.0％的粗颗粒堵漏剂、0.8％的钻井液润滑剂、92.0％的清水，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.3％的聚合物提粘剂和/或4.0％的加重剂、8.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述聚合物提粘剂为黄原胶或高粘聚阴离子纤维素，其中聚合物提粘剂的1％水溶液粘度≥2000mPa·s。
优选的，所述封堵剂为磺化沥青钠盐或磺化沥青钾盐。
优选的，所述粗颗粒堵漏剂为钻井液用果壳堵漏剂或复合堵漏剂，其中钻井液用果壳堵漏剂的目数为4～5目，所述复合堵漏剂由棉籽壳、云母和植物纤维组成，其中棉籽壳、云母和植物纤维的重量比为1：1：1。
优选的，所述钻井液润滑剂为油基润滑剂，其中油基润滑剂选自钻井液用润滑剂DFL、环保润滑剂XPL+、环保润滑剂RY-838、极压润滑剂E.P.Bitlube、极压润滑剂E.P.Mudlube、极压润滑剂E.P.Lube、极压润滑剂BDLU-100L或GHR-1。
实施例6
本发明公开了一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂、0.5％～1.0％的封堵剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、0.5％～1.0％的钻井液润滑剂、清水补足余量，所述后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂和/或3.0％～5.0％的加重剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.4％的聚合物提粘剂、0.8％的封堵剂、6.0％的粗颗粒堵漏剂、0.8％的钻井液润滑剂、92.0％的清水，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.3％的聚合物提粘剂和/或4.0％的加重剂、8.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述聚合物提粘剂为黄原胶或高粘聚阴离子纤维素，其中聚合物提粘剂的1％水溶液粘度≥2000mPa·s。
优选的，所述封堵剂为磺化沥青钠盐或磺化沥青钾盐。
优选的，所述粗颗粒堵漏剂为钻井液用果壳堵漏剂或复合堵漏剂，其中钻井液用果壳堵漏剂的目数为4～5目，所述复合堵漏剂由棉籽壳、云母和植物纤维组成，其中棉籽壳、云母和植物纤维的重量比为1：1：1。
优选的，所述钻井液润滑剂为油基润滑剂，其中油基润滑剂选自钻井液用润滑剂DFL、环保润滑剂XPL+、环保润滑剂RY-838、极压润滑剂E.P.Bitlube、极压润滑剂E.P.Mudlube、极压润滑剂E.P.Lube、极压润滑剂BDLU-100L或GHR-1。
优选的，所述加重剂为石灰石粉，其中石灰石粉的目数为325目或200目，所述钻井液为聚磺钻井液或复合盐钻井液或聚合物钻井液。
优选的，一种如上任一项所述的用于井筒净化的钻井液清扫浆的制备方法，所述前置清扫浆的制备方法为：按照0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量配制各组分，接着向配浆罐内注入余量清水，在搅拌的情况下利用配浆漏斗混入聚合物提粘剂，搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入封堵剂，继续搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入粗颗粒堵漏剂，最后利用配浆漏斗混入钻井液润滑剂，搅拌均匀后即配制成前置清扫浆；
所述后置清扫浆的制备方法为：按照0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量配制各组分，接着向配浆罐内注入余量钻井液，在搅拌情况下利用配浆漏斗混入聚合物提粘剂，在搅拌情况下利用配浆漏斗混入加重剂，搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入粗颗粒堵漏剂，搅拌均匀后即配制成后置清扫浆。
实施例7
本发明公开了一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂、0.5％～1.0％的封堵剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、0.5％～1.0％的钻井液润滑剂、清水补足余量，所述后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2％～0.5％的聚合物提粘剂和/或3.0％～5.0％的加重剂、5.0％～10.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.4％的聚合物提粘剂、0.8％的封堵剂、6.0％的粗颗粒堵漏剂、0.8％的钻井液润滑剂、92.0％的清水，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.3％的聚合物提粘剂和/或4.0％的加重剂、8.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
优选的，所述聚合物提粘剂为黄原胶或高粘聚阴离子纤维素，其中聚合物提粘剂的1％水溶液粘度≥2000mPa·s。
优选的，所述封堵剂为磺化沥青钠盐或磺化沥青钾盐。
优选的，所述粗颗粒堵漏剂为钻井液用果壳堵漏剂或复合堵漏剂，其中钻井液用果壳堵漏剂的目数为4～5目，所述复合堵漏剂由棉籽壳、云母和植物纤维组成，其中棉籽壳、云母和植物纤维的重量比为1：1：1，粗颗粒堵漏剂还选自Wallnut或GDJ-III。
优选的，所述钻井液润滑剂为油基润滑剂，其中油基润滑剂选自钻井液用润滑剂DFL、环保润滑剂XPL+、环保润滑剂RY-838、极压润滑剂E.P.Bitlube、极压润滑剂E.P.Mudlube、极压润滑剂E.P.Lube、极压润滑剂BDLU-100L或GHR-1。
优选的，所述加重剂为石灰石粉，其中石灰石粉的目数为325目或200目，所述钻井液为聚磺钻井液或复合盐钻井液或聚合物钻井液。
优选的，一种如上任一项所述的用于井筒净化的钻井液清扫浆的制备方法，所述前置清扫浆的制备方法为：按照0.1％～1.0％的聚合物提粘剂、0.2％～1.5％的封堵剂、1.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、0.1％～1.5％的钻井液润滑剂、清水补足余量配制各组分，接着向配浆罐内注入余量清水，在搅拌的情况下利用配浆漏斗混入聚合物提粘剂，搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入封堵剂，继续搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入粗颗粒堵漏剂，最后利用配浆漏斗混入钻井液润滑剂，搅拌均匀后即配制成前置清扫浆；
所述后置清扫浆的制备方法为：按照0.1％～1.0％的聚合物提粘剂和/或1.0％～8.0％的加重剂、2.0％～15.0％的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量配制各组分，接着向配浆罐内注入余量钻井液，在搅拌情况下利用配浆漏斗混入聚合物提粘剂，在搅拌情况下利用配浆漏斗混入加重剂，搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入粗颗粒堵漏剂，搅拌均匀后即配制成后置清扫浆。
优选的，一种如上任一项所述的用于井筒净化的钻井液清扫浆的使用方法，根据钻井的不同地层特征选择不同的清扫浆组合形式，当地层特征为页岩/砂岩时选择后置清扫浆，每钻进1～2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为泥岩时选择前置清扫浆+后置清扫浆的组合形式，每钻进3～4根立柱用前置清扫浆4～6方和后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为砾石层/燧石层砂岩夹层时选择后置清扫浆，每钻进1～2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；所述前置清扫浆的低粘切形成紊流可携带粗颗粒堵漏剂冲刷岩屑床和黏性泥块，降低岩屑聚集和粘附，清洗井壁和钻具；所述后置清扫浆可携带粗颗粒堵漏剂悬浮裹挟岩屑返出井筒，在大于正常钻进排量下即可实现井筒净化。
实施例8
制备10方的前置清扫浆和10方的后置清扫浆：
清水：93.0％，黄原胶：0.5％，磺化沥青钠盐：0.5％，钻井液用果壳堵漏剂：5.0％，GHR-1：1.0％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成前置清扫浆。
聚磺钻井液：89.8％，高粘聚阴离子纤维素：0.2％，石灰石粉(325目)：5.0％，复合堵漏剂：5.0％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成后置清扫浆。
实施例9
制备10方的前置清扫浆和10方的后置清扫浆：
清水：98.6％，高粘聚阴离子纤维素：0.1％，磺化沥青钾盐：0.2％，复合堵漏剂：1.0％，钻井液用润滑剂DFL：0.1％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成前置清扫浆。
复合盐钻井液：84.0％，黄原胶：1.0％，钻井液用果壳堵漏剂：15.0％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成后置清扫浆。
实施例10
制备10方的前置清扫浆和10方的后置清扫浆：
清水：81.0％，黄原胶：1.0％，磺化沥青钠盐：1.5％，钻井液用果壳堵漏剂：15.0％，环保润滑剂XPL+：1.5％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成前置清扫浆。
聚合物钻井液：82.0％，石灰石粉(200目)：8.0％，复合堵漏剂：10.0％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成后置清扫浆。
实施例11
制备10方的前置清扫浆和10方的后置清扫浆：
清水：88.3％，黄原胶：0.2％，磺化沥青钠盐：1.0％，钻井液用果壳堵漏剂：10.0％，极压润滑剂E.P.Bitlube：0.5％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成前置清扫浆。
聚合物钻井液：94.5％，高粘聚阴离子纤维素：0.5％，石灰石粉(325目)：3.0％，复合堵漏剂：2.0％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成后置清扫浆。
实施例12
制备10方的前置清扫浆和10方的后置清扫浆：
清水：92.0％，黄原胶：0.4％，磺化沥青钾盐：0.8％，复合堵漏剂：6.0％，环保润滑剂RY-838：0.8％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成前置清扫浆。
复合盐钻井液：87.7％，高粘聚阴离子纤维素：0.3％，石灰石粉(325目)：4.0％，钻井液用果壳堵漏剂：8.0％，按照以上顺序依次加入配浆罐内中搅拌，即制成后置清扫浆。
按照API推荐钻井液测试标准检验，实施例8～12前置清扫浆基本性能分别如表1所示，
表1实施例8～12前置清扫浆基本性能
Figure BDA0002112087000000131
按照API推荐钻井液测试标准检验，实施例8～12后置清扫浆基本性能分别如表2所示，
表2实施例8～12后置清扫浆基本性能
Figure BDA0002112087000000132
实施例13
按照上述实施例8～10组成配比和配制程序在现场配制，在厄瓜多尔Oriente盆地东部T区块进行了现场试验。
T区块大位移井较多，上部井段造浆严重，易形成黏泥块附着井壁，泥包钻具，或在井筒内不能返出，越积越大，导致堆积井口和导流槽堵塞，影响作业效率。同时通过水力学软件推导和现场实践发现12.25in井段50°～60°位置岩屑携带困难，8.5in水平段易出现岩屑床，井筒钻屑堆积，引起钻头重复切削，钻速下降，起下钻遇阻，下套管、电测等后续作业难度增大。
在T区块66机组进行了井筒净化现场试验10口井，包括6口定向井和4口水平井，按照所述实施例8～10配方配比制备所需体积的前置清扫浆和后置清扫浆，每钻进1～4根立柱，进行依次清扫作业，分别在16in井段，12.25井段和8.5in井段进行了井筒净化作业，清扫作业根据地质条件和钻井液体系性能进行不同组配清扫，例如：在16in井段，由于钻井液体系为粗分散体系，地层以砂岩为主，该井段多以每钻进1～2柱用上述后置清扫浆8～10方；在12.25in井段钻井液体系为砾石层，细分散钻井液体系，裸眼段较长，该井段多以每钻进1～2柱用上述后置清扫浆8～10方；8.5in井段为泥岩，每钻进3～4柱利用前置清扫浆4方和后置清扫浆6方间隔清扫一次，每次井底清扫作业泵的排量略大于正常钻进排量，待钻屑返出井口后再循环半周即可。
通过所述的井筒净化作业，T区块66机组钻井作业起下钻顺畅，钻进速度和起下钻速度加快，平均完井周期9.8天，较相邻井场36机组12.4天明显缩短，钻井时效提高显著。
实施例14
按照上述实施例11～12组成配比和配制程序在现场配制，在厄瓜多尔Oriente盆地南部17区块进行了现场试验。
南部17区块较T区块地层更为复杂，该区块存在大量煤夹层，钻进过程中产生的煤层掉块，与地层造浆、钻头泥包等难点叠加，严重影响正常钻进，因此该区块除了防止井壁失稳，井筒净化也是钻井液施工的重点解决问题之一。
该区块煤层夹层存在于16in与12.25in定向井段，由于煤层的受应力及钻具震动易破碎产生掉块，因此在含有煤层夹层井段钻井时，钻进2～3柱应用前置清扫浆4方和后置清扫浆6方按照1：3的比例次数进行井底清扫，即钻进2～3柱利用前置清扫浆清扫一次，后面3次每钻进2～3柱再次清扫时都用后置清扫浆，本领域技术人员可根据井下情况和返出钻屑判断出合适的清扫比例和实施方案。
通过实施井筒净化作业，南部17区块井场试验井较先前未进行试验井，在机械钻速、完井周期和钻井失效方面都有了显著进步，平均完井周期较原来缩短三分之一，钻井时效提高显著。
本发明以现有钻井液的流变特点和钻井液材料某些特性，通过调节钻井液性能和钻井液清扫浆组配，根据钻井的不同地层特征选择不同的清扫浆组合形式，当地层特征为页岩/砂岩时选择后置清扫浆，每钻进1～2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为泥岩时选择前置清扫浆+后置清扫浆的组合形式，每钻进3～4根立柱用前置清扫浆4～6方和后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为砾石层/燧石层砂岩夹层时选择后置清扫浆，每钻进1～2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业，在钻井过程可提高井筒净化效率、降低岩屑床形成概率，防止钻具泥包，避免钻头重复切削，提高钻进机械速度，可用于造浆严重、携岩困难井段。
本发明可应用于厄瓜多尔油井钻井液施工时的井筒净化，也可用于其他类似油井钻井液施工，利用前置清扫浆的低粘切形成紊流携带粗颗粒堵漏剂冲刷岩屑床和黏性泥块，降低岩屑聚集和粘附，清洗井壁和钻具，然后利用后置清扫浆携带粗颗粒堵漏剂悬浮裹挟岩屑返出井筒，在大于正常钻进排量下即可实现井筒净化，有助于清除井底钻屑，降低扭矩，提高钻进速度。
本发明材料简单、成本低，易于操作维护，便于实施，既能满足油井快速安全钻进的需要，又能降低作业风险和生产成本，有效提高了钻井作业效率，经济效益社会效益良好，很值得推广应用。
本发明钻井液清扫浆制备方法简单、方便，只是简单的混合搅拌，不需要其他附加条件，本发明井筒净化方法操作简单、步骤少、成本低，可有效净化井筒。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。上述所涉及的试剂均可以从市场上购得。

Claims (4)

1.一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，其特征在于：所述清扫浆包括前置清扫浆和后置清扫浆，其中前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1%～1.0%的聚合物提粘剂、0.2%～1.5%的封堵剂、1.0%～15.0%的粗颗粒堵漏剂、0.1%～1.5%的钻井液润滑剂、清水补足余量，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.1%～1.0%的聚合物提粘剂和1.0%～8.0%的加重剂、2.0%～15.0%的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量；所述聚合物提粘剂为黄原胶或高粘聚阴离子纤维素，其中聚合物提粘剂的1%水溶液粘度≥2000mPa•s；所述封堵剂为磺化沥青钠盐或磺化沥青钾盐；所述粗颗粒堵漏剂为钻井液用果壳堵漏剂或复合堵漏剂，其中钻井液用果壳堵漏剂的目数为4～5目，所述复合堵漏剂由棉籽壳、云母和植物纤维组成，其中棉籽壳、云母和植物纤维的重量比为1：1：1；所述钻井液润滑剂为油基润滑剂，其中油基润滑剂选自钻井液用润滑剂DFL、环保润滑剂XPL+、环保润滑剂RY-838、极压润滑剂E.P.Bitlube、极压润滑剂E.P.Mudlube、极压润滑剂E.P.Lube、极压润滑剂BDLU-100L或GHR-1；所述加重剂为石灰石粉，其中石灰石粉的目数为325目或200目，所述钻井液为聚磺钻井液或复合盐钻井液或聚合物钻井液；根据钻井的不同地层特征选择不同的清扫浆组合形式，当地层特征为页岩/砂岩时选择后置清扫浆，每钻进1~2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为泥岩时选择前置清扫浆+后置清扫浆的组合形式，每钻进3~4根立柱用前置清扫浆4~6方和后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；当地层特征为砾石层/燧石层砂岩夹层时选择后置清扫浆，每钻进1~2根立柱用后置清扫浆6～10方进行一次井筒净化作业；所述前置清扫浆的低粘切形成紊流可携带粗颗粒堵漏剂冲刷岩屑床和黏性泥块，降低岩屑聚集和粘附，清洗井壁和钻具；所述后置清扫浆可携带粗颗粒堵漏剂悬浮裹挟岩屑返出井筒，在大于正常钻进排量下即可实现井筒净化。
2.根据权利要求1所述的一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，其特征在于：所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2%～0.5%的聚合物提粘剂、0.5%～1.0%的封堵剂、5.0%～10.0%的粗颗粒堵漏剂、0.5%～1.0%的钻井液润滑剂、清水补足余量，所述后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.2%～0.5%的聚合物提粘剂和3.0%～5.0%的加重剂、5.0%～10.0%的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
3.根据权利要求2所述的一种用于井筒净化的钻井液清扫浆，其特征在于：所述前置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.4%的聚合物提粘剂、0.8%的封堵剂、6.0%的粗颗粒堵漏剂、0.8%的钻井液润滑剂、92.0%的清水，其中后置清扫浆由以下组分按质量百分比组成：0.3%的聚合物提粘剂和4.0%的加重剂、8.0%的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量。
4.一种如权利要求1所述的用于井筒净化的钻井液清扫浆的制备方法，其特征在于，所述前置清扫浆的制备方法为：按照0.1%～1.0%的聚合物提粘剂、0.2%～1.5%的封堵剂、1.0%～15.0%的粗颗粒堵漏剂、0.1%～1.5%的钻井液润滑剂、清水补足余量配制各组分，接着向配浆罐内注入余量清水，在搅拌的情况下利用配浆漏斗混入聚合物提粘剂，搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入封堵剂，继续搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入粗颗粒堵漏剂，最后利用配浆漏斗混入钻井液润滑剂，搅拌均匀后即配制成前置清扫浆；
所述后置清扫浆的制备方法为：按照0.1%～1.0%的聚合物提粘剂和/或1.0%～8.0%的加重剂、2.0%～15.0%的粗颗粒堵漏剂、钻井液补足余量配制各组分，接着向配浆罐内注入余量钻井液，在搅拌情况下利用配浆漏斗混入聚合物提粘剂，在搅拌情况下利用配浆漏斗混入加重剂，搅拌均匀后，再利用配浆漏斗混入粗颗粒堵漏剂，搅拌均匀后即配制成后置清扫浆。
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