CN110437811A - 一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液及制备方法 - Google Patents
一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液及制备方法,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。本发明水基钻井液体系的配制和维护简单,无需增加额外辅助设备,具有低粘高切的特点,同时具有较低的失水量,封堵效果佳,能有效保护储层,易于存储,可重复利用。
Description
技术领域
本发明属于油田钻井技术领域,尤其涉及一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液及制备方法,主要用于水平井的水平段钻进作业。
背景技术
厄瓜多尔是位于南美洲西北部的国家,北与哥伦比亚相邻,南接秘鲁,西滨太平洋,为OPEC成员国之一,日产原油超50万桶。厄瓜多尔原油以重质原油为主,API值一般为12~15,主产区在东部热带雨林地区,分布有Tarapoa、Auca、Shushufindi等数个油田。厄瓜多尔石油开发始于上世纪70年代,由西方跨国石油公司主导作业,采取较为粗放的开发方式,环境污染严重,引发了后来持续多年的国际诉讼案件。进入21世纪后,中资石油企业开始进入厄瓜多尔,中国石油和中国石化合资收购了安第斯石油公司,拥有厄14和17区块的作业权,工程技术服务企业也陆续进入,承揽了钻井、修井、勘探及相关专业技术服务作业任务,提供了相关设备、材料及技术,现在已成为厄瓜多尔石油开发的主导力量。
近年来,随着钻井液技术的发展,打破了以往厄瓜多尔油田开发以定向井为主的局面,水平井占比逐年上升,在不增加钻井成本的同时,单井原油产量成倍增加,越来越受到各方重视。
通过岩芯物性分析,该地区主力产层NAPO M-1砂岩层具有高孔隙度、低压力系数的特点,渗透率在800~1100md之间,压力系数一般为0.85~0.91。水平井完钻后,经过酸洗直接下筛管投产,未采取国际上通用的压裂储层改造措施,其地质和工程特点对储层保护提出了很高的要求,水平段钻井液关系到该井的产量和生命周期,适合当地地层特点的低伤害水基钻井液的应用显得尤为重要。
现有技术中,应用于水平井水平段钻进的钻井液体系也较多,例如,中国发明专利“200910238156.2”公开了一种快吸附、强抑制、低伤害的高效水基钻井液,公开日期为2010年6月2日,组分:包被抑制剂为分子量在40~80万的聚丙烯酰胺,降滤失剂由改性的非离子纤维素PF-FLZ-1和磺化沥青与低渗透羟基铝成膜剂组成的混合物PF-LPF-H组成,其中,PF-FLZ-1是由60%改性的羟乙基纤维素及40%羟丙基纤维素组成的混合物,PF-LPF-H是由70~85%的磺化沥青与15~30%的低渗透羟基铝成膜剂组成的混合物,强抑制剂为多羟基伯胺、多羟基仲胺及多羟基叔胺的混合物。公开号为CN106085386A,公开日为2016年11月9日的中国专利文献公开了一种水基钻井液,由清水、抑制剂、降滤失剂、封堵剂、pH调节剂、加重剂按重量份数比制备而成。采用该发明能避免油基钻井液的环境危害性,并具有高效封堵、多相润滑、复合抑制和弱凝胶特性。适用于高硬碎性易垮塌的长水平段的页岩气水平井钻井,并具有很好的环境友好性和经济性。国内类似专利多强调钻井液体系的抑制性,技术层面上与厄瓜多尔热带雨林地区的水平井有区别,没有在裸眼完井的前提下最大限度保护储层,采收率低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液及制备方法,克服了现有技术中1:现有技术多强调钻井液体系的抑制性,技术层面上与厄瓜多尔热带雨林地区的水平井有区别;2:没有在裸眼完井的前提下最大限度保护储层,采收率低;3:现有技术没有公开适合厄瓜多尔雨林的水基钻井液等问题。
为了解决技术问题,本发明的技术方案是:一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%。
优选的,所述增粘剂由黄原胶和高粘聚阴离子纤维素组成,其中黄原胶和高粘聚阴离子纤维素的重量比为1~1.5:1。
优选的,所述降失水剂由低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉组成,其中改性淀粉选自羟丙基淀粉,所述低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉的重量比为1:1~1.5。
优选的,所述防腐剂选自戊二醛;所述温控润滑剂选自聚合醇,其中聚合醇的浊点为65~70℃。
优选的,所述pH调节剂选自氧化镁,其中氧化镁含量>80%;所述可溶盐加重剂选自甲酸钠,其中甲酸钠含量≥95%。
优选的,所述可酸溶暂堵剂由氧化铁和石灰石粉组成,其中氧化铁和石灰石粉的重量比为1:9~15,其中石灰石粉由100目石灰石粉、200目石灰石粉和325目石灰石粉组成,其中100目石灰石粉、200目石灰石粉和325目石灰石粉的重量比为1:1:1。
优选的,一种如上任一项所述的适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)按照增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量配制各组分,将计算量的水装入配浆罐内;
步骤2)向配浆罐内加入0.4~1.0%的降失水剂,充分搅拌混合均匀;
步骤3)向配浆罐内加入0.2~1.0%的增粘剂,充分搅拌混合均匀;
步骤4)向配浆罐内加入0.05~0.2%的防腐剂,充分搅拌混合均匀,搅拌时间为30~60min,静置24小时,充分水化;
步骤5)向配浆罐内加入1.0~3.0%的可溶盐加重剂,充分搅拌混合均匀;
步骤6)向配浆罐内加入0.05~0.2%的pH调节剂,充分搅拌混合均匀;
步骤7)向配浆罐内加入2.0~4.0%的可酸溶暂堵剂,充分搅拌混合均匀;
步骤8)最后向配浆罐内加入0.2~0.8%的温控润滑剂,充分搅拌混合均匀,搅拌时间为30~60min,得到适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液。
相对于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本发明采用增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量这样特定组分和配比形成的水基钻井液,特别适合于厄瓜多尔东部雨林地区水平井水平段的钻井作业,其粘度适中、失水较低、固相含量低、润滑性好、具有良好的流变性、井眼净化能力,具有较好的储层保护特性,有利于在水平砂岩段快速钻进及保护油气层,在砂岩段钻进时,通过不同粒径暂堵材料的协同作用,能在井壁快速形成薄而韧的泥饼,阻止钻井液滤液进入地层,且为可酸溶材料,为后续裸眼完井投产做好技术铺垫;因其低密度、低固相的特点,有利于钻井液水动力的传递,增强钻头破岩效果,提高机械钻速,所用材料均为石油行业常用产品,来源广泛;
(2)本发明中的最佳组分配比为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%,这样形成的钻井液体系有良好的携砂能力,具备低粘度高切力,井眼净化效果良好,利于快速钻进,同时又具有优良的暂堵性能,保护储层,为后期裸眼完井采油做好技术铺垫;
(3)本发明中使用氧化铁作为可酸溶暂堵剂搭配使用,因其特殊的片状结构和可酸溶特性,封堵效果好,后期易解堵,中压失水量可控制在4ml/30min以内;使用了聚合醇作为温控润滑剂使用,随温度的变化,聚合醇的物性状态也发生变化,当温度低于浊点温度时,聚合醇呈无色透明液体,当温度高于浊点温度时,聚合醇呈白色乳液状态,且此过程可逆,井底温度高于浊点温度后,聚合醇在钻井液中呈乳液状态,可吸附于钻具表面和泥饼上,起到双重润滑作用,同时在泥饼表面还具有憎水作用,起到隔离膜的作用,减少滤液向地层中渗透,一剂多效;使用了甲酸钠作为可溶盐加重剂,一是增加液相的密度,起到平衡地层压力的作用,二是不增加固相含量,有利于维持钻井液良好的流变性,提高机械钻速和改善携砂效果,三是减少体系中的有害固相,保护储层;
(4)本发明钻井液体系配制和维护简单,无需增加额外辅助设备,具有低粘高切的特点,同时具有较低的失水量,封堵效果佳,能有效保护储层,易于存储,可重复利用。
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、低粘聚阴离子纤维素、改性淀粉、戊二醛、聚合醇、氧化镁、甲酸钠、氧化铁、石灰石粉均为市购产品。
所述黄原胶分子式是(C35H49O29)n,是由糖类经黄单胞杆菌发酵,产生的胞外微生物多糖,具有大分子特殊结构和胶体特性,是良好的增粘剂材料,生产厂家为淄博中轩生化有限公司;高粘聚阴离子纤维素,通常应用其钠盐,生产厂家为淄博联技化工有限公司。
所述低粘聚阴离子纤维素是由天然纤维素经化学改性而制得的水溶性纤维素醚类衍生物,取代度较低,生产厂家为长庆化工集团;改性淀粉具体为羟丙基淀粉,能显著改善泥饼质量,利用形成薄而韧的泥饼,降低滤液往地层内的渗入量,保护储层,生产厂家为河北茂源化工有限公司。
所述戊二醛分子式为C5H8O2,依靠醛基作用于菌体蛋白的巯基、羟基、羧基和氨基,可使之烷基化,引起蛋白质凝固造成细菌死亡,具有广谱、高效、低毒、对金属腐蚀性小、受有机物影响小、稳定性好等特点。
所述氧化铁分子式为FeO,厄瓜多尔当地采购;100目,200目和325目的石灰石粉成分为碳酸钙,厄瓜多尔当地采购。
所述聚合醇是一种非离子型低分子量聚合物,其在水中的溶解性与临界温度即浊点有关,低于浊点温度时显示出水溶性,高于浊点温度时,聚合醇分子逐渐从水中分散出来,形成乳状液,呈现出憎水特性,可在泥饼表面形成一层憎水膜,在降低泥饼渗透性的同时,起到润滑钻具的作用,所使用的聚合醇为湖北荆州成学实业有限公司生产,代号XCS-III,浊点为65℃~70℃。
所述氧化镁MgO的pH值维持在8~9即可,生产厂家为厄瓜多尔当地INCOPET公司。
所述甲酸钠NaCOOH在不增加钻井液体系固相含量的情况下,提高钻井液的密度,有利于提高机械钻速和储层保护。
实施例1
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
实施例2
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
实施例3
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%。
实施例4
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%。
优选的,所述增粘剂由黄原胶和高粘聚阴离子纤维素组成,其中黄原胶和高粘聚阴离子纤维素的重量比为1~1.5:1。
实施例5
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%。
优选的,所述增粘剂由黄原胶和高粘聚阴离子纤维素组成,其中黄原胶和高粘聚阴离子纤维素的重量比为1~1.5:1。
优选的,所述降失水剂由低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉组成,其中改性淀粉选自羟丙基淀粉,所述低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉的重量比为1:1~1.5。
实施例6
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%。
优选的,所述增粘剂由黄原胶和高粘聚阴离子纤维素组成,其中黄原胶和高粘聚阴离子纤维素的重量比为1~1.5:1。
优选的,所述降失水剂由低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉组成,其中改性淀粉选自羟丙基淀粉,所述低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉的重量比为1:1~1.5。
优选的,所述防腐剂选自戊二醛;所述的温控润滑剂选自聚合醇,其中聚合醇的浊点为65~70℃。
优选的,所述的pH调节剂选自氧化镁,其中氧化镁等级为一等品,氧化镁含量>80%;所述的可溶盐加重剂选自甲酸钠,其中甲酸钠等级为一等品,甲酸钠含量≥95%。
实施例7
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%。
优选的,所述增粘剂由黄原胶和高粘聚阴离子纤维素组成,其中黄原胶和高粘聚阴离子纤维素的重量比为1~1.5:1。
优选的,所述降失水剂由低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉组成,其中改性淀粉选自羟丙基淀粉,所述低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉的重量比为1:1~1.5。
优选的,所述防腐剂选自戊二醛;所述的温控润滑剂选自聚合醇,其中聚合醇的浊点为65~70℃。
优选的,所述的pH调节剂选自氧化镁,其中氧化镁等级为一等品,氧化镁含量>80%;所述的可溶盐加重剂选自甲酸钠,其中甲酸钠等级为一等品,甲酸钠含量≥95%。
优选的,所述可酸溶暂堵剂由氧化铁和石灰石粉组成,其中氧化铁和石灰石粉的重量比为1:9~15,其中石灰石粉由100目石灰石粉、200目石灰石粉和325目石灰石粉组成,其中100目石灰石粉、200目石灰石粉和325目石灰石粉的重量比为1:1:1。
实施例8
本发明公开了一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
优选的,所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%。
优选的,所述增粘剂由黄原胶和高粘聚阴离子纤维素组成,其中黄原胶和高粘聚阴离子纤维素的重量比为1~1.5:1。
优选的,所述降失水剂由低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉组成,其中改性淀粉选自羟丙基淀粉,所述低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉的重量比为1:1~1.5。
优选的,所述防腐剂选自戊二醛;所述的温控润滑剂选自聚合醇,其中聚合醇的浊点为65~70℃。
优选的,所述的pH调节剂选自氧化镁,其中氧化镁等级为一等品,氧化镁含量>80%;所述的可溶盐加重剂选自甲酸钠,其中甲酸钠等级为一等品,甲酸钠含量≥95%。
优选的,所述可酸溶暂堵剂由氧化铁和石灰石粉组成,其中氧化铁和石灰石粉的重量比为1:9~15,其中石灰石粉由100目石灰石粉、200目石灰石粉和325目石灰石粉组成,其中100目石灰石粉、200目石灰石粉和325目石灰石粉的重量比为1:1:1。
优选的,一种如上任一项所述的适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)按照增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量配制各组分,将计算量的水装入配浆罐内;
步骤2)向配浆罐内加入0.4~1.0%的降失水剂,充分搅拌混合均匀;
步骤3)向配浆罐内加入0.2~1.0%的增粘剂,充分搅拌混合均匀;
步骤4)向配浆罐内加入0.05~0.2%的防腐剂,充分搅拌混合均匀,搅拌时间为30~60min,静置24小时,充分水化;
步骤5)向配浆罐内加入1.0~3.0%的可溶盐加重剂,充分搅拌混合均匀;
步骤6)向配浆罐内加入0.05~0.2%的pH调节剂,充分搅拌混合均匀;
步骤7)向配浆罐内加入2.0~4.0%的可酸溶暂堵剂,充分搅拌混合均匀;
步骤8)最后向配浆罐内加入0.2~0.8%的温控润滑剂,充分搅拌混合均匀,搅拌时间为30~60min,得到适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液。
实施例9
配置100kg的钻井液:增粘剂0.5千克,其中黄原胶0.3千克,高粘聚阴离子纤维素0.2千克;降失水剂0.8千克,低粘聚阴离子纤维素0.4千克,羟丙基淀粉0.4千克;防腐剂戊二醛0.07千克;可酸溶暂堵剂3.3千克,氧化铁0.3千克,100目、200目和325目石灰石粉各1.0千克;温控润滑剂聚合醇0.4千克;pH调节剂氧化镁0.12千克;可溶盐加重剂甲酸钠2.0千克;水92.81千克。
制备方法:按比例将降失水剂0.8千克、增粘剂0.5千克、防腐剂0.07千克依次加入92.81千克水中,高速搅拌,搅拌30~60min,静置24小时充分水化,然后加入可溶盐加重剂2.0千克、可酸溶暂堵剂3.3千克、pH调节剂氧化镁0.12千克、温控润滑剂聚合醇0.4千克,搅拌30~60min,即可得到适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液。
实施例10
配置100kg的钻井液:增粘剂0.2千克,其中黄原胶0.1千克,高粘聚阴离子纤维素0.1千克;降失水剂1.0千克,低粘聚阴离子纤维素0.4千克,羟丙基淀粉0.6千克;防腐剂戊二醛0.05千克;可酸溶暂堵剂4.0千克,氧化铁0.25千克,100目、200目和325目石灰石粉各1.25千克;温控润滑剂聚合醇0.2千克;pH调节剂氧化镁0.2千克;可溶盐加重剂甲酸钠1.0千克;水93.35千克。
制备方法:按比例将降失水剂1.0千克、增粘剂0.2千克、防腐剂0.05千克依次加入93.35千克水中,高速搅拌,搅拌30~60min,静置24小时充分水化,然后加入可溶盐加重剂1.0千克、可酸溶暂堵剂4.0千克、pH调节剂氧化镁0.2千克、温控润滑剂聚合醇0.2千克,搅拌30~60min,即可得到适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液。
实施例11
配置100kg的钻井液:增粘剂1.0千克,其中黄原胶0.5千克,高粘聚阴离子纤维素0.5千克;降失水剂0.4千克,低粘聚阴离子纤维素0.2千克,羟丙基淀粉0.2千克;防腐剂戊二醛0.2千克;可酸溶暂堵剂2.0千克,氧化铁0.2千克,100目、200目和325目石灰石粉各0.6千克;温控润滑剂聚合醇0.8千克;pH调节剂氧化镁0.05千克;可溶盐加重剂甲酸钠3.0千克;水92.55千克。
制备方法:按比例将降失水剂0.4千克、增粘剂1.0千克、防腐剂0.2千克依次加入92.55千克水中,高速搅拌,搅拌30~60min,静置24小时充分水化,然后加入可溶盐加重剂3.0千克、可酸溶暂堵剂2.0千克、pH调节剂氧化镁0.05千克、温控润滑剂聚合醇0.8千克,搅拌30~60min,即可得到适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液。
实施例12
配置100kg的钻井液:增粘剂0.4千克,其中黄原胶0.2千克,高粘聚阴离子纤维素0.2千克;降失水剂0.9千克,低粘聚阴离子纤维素0.4千克,羟丙基淀粉0.5千克;防腐剂戊二醛0.1千克;可酸溶暂堵剂2.9千克,氧化铁0.2千克,100目、200目和325目石灰石粉各0.9千克;温控润滑剂聚合醇0.3千克;pH调节剂氧化镁0.1千克;可溶盐加重剂甲酸钠2.4千克;水92.90千克。
制备方法:按比例将降失水剂0.9千克、增粘剂0.4千克、防腐剂0.1千克依次加入92.90千克水中,高速搅拌,搅拌30~60min,静置24小时充分水化,然后加入可溶盐加重剂2.4千克、可酸溶暂堵剂2.9千克、pH调节剂氧化镁0.1千克、温控润滑剂聚合醇0.3千克,搅拌30~60min,即可得到适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液。
实施例13
配置100kg的钻井液:增粘剂0.7千克,其中黄原胶0.4千克,高粘聚阴离子纤维素0.3千克;降失水剂0.6千克,低粘聚阴离子纤维素0.3千克,羟丙基淀粉0.3千克;防腐剂戊二醛0.08千克;可酸溶暂堵剂3.6千克,氧化铁0.3千克,100目、200目和325目石灰石粉各1.1千克;温控润滑剂聚合醇0.5千克;pH调节剂氧化镁0.15千克;可溶盐加重剂甲酸钠1.9千克;水92.47千克。
制备方法:按比例将降失水剂0.6千克、增粘剂0.7千克、防腐剂0.08千克依次加入92.47千克水中,高速搅拌,搅拌30~60min,静置24小时充分水化,然后加入可溶盐加重剂1.9千克、可酸溶暂堵剂3.6千克、pH调节剂氧化镁0.15千克、温控润滑剂聚合醇0.5千克,搅拌30~60min,即可得到适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液。
实施例14
现有钻井液:包被抑制剂为分子量在40~80万的聚丙烯酰胺,降滤失剂由改性的非离子纤维素PF-FLZ-1和磺化沥青与低渗透羟基铝成膜剂组成的混合物PF-LPF-H组成,其中,PF-FLZ-1是由60%改性的羟乙基纤维素及40%羟丙基纤维素组成的混合物,PF-LPF-H是由70~85%的磺化沥青与15~30%的低渗透羟基铝成膜剂组成的混合物,强抑制剂为多羟基伯胺、多羟基仲胺及多羟基叔胺的混合物,配置100kg的钻井液:
室内试验:对实施例9~14的钻井液进行性能试验,试验方法为现有通用方法,试验数据见表1:
表1:实施例9~14的水基钻井液的性能试验
从表1可以看出,本发明水基钻井液的摩阻系数均小于0.096,最小可达0.085,因此具有良好的流变性、润滑性,失水量FL均小于5.0ml/30mim,最小可达3.5ml/30mim,失水量低,经过室内试验和现场应用证明,采用本发明提供的配方配成的水基钻井液具有良好的流变性、润滑性和井眼净化能力,失水量低,较强的储层保护能力,这些性能能够很好的达到厄瓜多尔东部雨林地区水平井水平段钻井的要求。因此,本发明提供的配方配成的水基钻井液适用于厄瓜多尔东部雨林地区水平井水平段钻井作业中。
本发明采用增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量这样特定组分和配比形成的钻井液,特别适合于厄瓜多尔东部雨林地区水平井水平段的钻井作业,其粘度适中、失水较低、固相含量低、润滑性好、具有良好的流变性、井眼净化能力,具有较好的储层保护特性,有利于在水平砂岩段快速钻进及保护油气层,在砂岩段钻进时,通过不同粒径暂堵材料的协同作用,能在井壁快速形成薄而韧的泥饼,阻止钻井液滤液进入地层,且为可酸溶材料,为后续裸眼完井投产做好技术铺垫;因其低密度、低固相的特点,有利于钻井液水动力的传递,增强钻头破岩效果,提高机械钻速,所用材料均为石油行业常用产品,来源广泛。
本发明中的最佳组分配比为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%,这样形成的钻井液体系有良好的携砂能力,具备低粘度高切力,井眼净化效果良好,利于快速钻进,同时又具有优良的暂堵性能,保护储层,为后期裸眼完井采油做好技术铺垫。
本发明中使用氧化铁作为可酸溶暂堵剂搭配使用,因其特殊的片状结构和可酸溶特性,封堵效果好,后期易解堵,中压失水量可控制在4ml/30min以内;使用了聚合醇作为温控润滑剂使用,随温度的变化,聚合醇的物性状态也发生变化,当温度低于浊点温度时,聚合醇呈无色透明液体,当温度高于浊点温度时,聚合醇呈白色乳液状态,且此过程可逆,井底温度高于浊点温度后,聚合醇在钻井液中呈乳液状态,可吸附于钻具表面和泥饼上,起到双重润滑作用,同时在泥饼表面还具有憎水作用,起到隔离膜的作用,减少滤液向地层中渗透,一剂多效;使用了甲酸钠作为可溶盐加重剂,一是增加液相的密度,起到平衡地层压力的作用,二是不增加固相含量,有利于维持钻井液良好的流变性,提高机械钻速和改善携砂效果,三是减少体系中的有害固相,保护储层。
本发明钻井液体系配制和维护简单,无需增加额外辅助设备,具有低粘高切的特点,同时具有较低的失水量,封堵效果佳,能有效保护储层,易于存储,可重复利用。
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 (9)
1.一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,其特征在于:所述水基钻井液由增粘剂、降失水剂、防腐剂、可酸溶暂堵剂、温控润滑剂、pH调节剂、可溶盐加重剂和水组成,其中各组分的重量百分含量为:增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量。
2.根据权利要求1所述的一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,其特征在于:所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.4~0.7%、降失水剂0.6~0.9%、防腐剂0.05~0.1%、可酸溶暂堵剂2.9~3.6%、温控润滑剂0.3~0.5%、pH调节剂0.1~0.15%、可溶盐加重剂1.9~2.4%、水补足余量。
3.根据权利要求2所述的一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,其特征在于:所述各组分的重量百分含量为:增粘剂0.5%、降失水剂0.8%、防腐剂0.07%、可酸溶暂堵剂3.3%、温控润滑剂0.4%、pH调节剂0.12%、可溶盐加重剂2.0%和水92.81%。
4.根据权利要求3所述的一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,其特征在于:所述增粘剂由黄原胶和高粘聚阴离子纤维素组成,其中黄原胶和高粘聚阴离子纤维素的重量比为1~1.5:1。
5.根据权利要求3所述的一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,其特征在于:所述降失水剂由低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉组成,其中改性淀粉选自羟丙基淀粉,所述低粘聚阴离子纤维素和改性淀粉的重量比为1:1~1.5。
6.根据权利要求3所述的一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,其特征在于:所述防腐剂选自戊二醛;所述温控润滑剂选自聚合醇,其中聚合醇的浊点为65~70℃。
7.根据权利要求3所述的一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,其特征在于:所述pH调节剂选自氧化镁,其中氧化镁含量>80%;所述可溶盐加重剂选自甲酸钠,其中甲酸钠含量≥95%。
8.根据权利要求3所述的一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液,其特征在于:所述可酸溶暂堵剂由氧化铁和石灰石粉组成,其中氧化铁和石灰石粉的重量比为1:9~15,其中石灰石粉由100目石灰石粉、200目石灰石粉和325目石灰石粉组成,其中100目石灰石粉、200目石灰石粉和325目石灰石粉的重量比为1:1:1。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)按照增粘剂0.2~1.0%、降失水剂0.4~1.0%、防腐剂0.05~0.2%、可酸溶暂堵剂2.0~4.0%、温控润滑剂0.2~0.8%、pH调节剂0.05~0.2%、可溶盐加重剂1.0~3.0%、水补足余量配制各组分,将计算量的水装入配浆罐内;
步骤2)向配浆罐内加入0.4~1.0%的降失水剂,充分搅拌混合均匀;
步骤3)向配浆罐内加入0.2~1.0%的增粘剂,充分搅拌混合均匀;
步骤4)向配浆罐内加入0.05~0.2%的防腐剂,充分搅拌混合均匀,搅拌时间为30~60min,静置24小时,充分水化;
步骤5)向配浆罐内加入1.0~3.0%的可溶盐加重剂,充分搅拌混合均匀;
步骤6)向配浆罐内加入0.05~0.2%的pH调节剂,充分搅拌混合均匀;
步骤7)向配浆罐内加入2.0~4.0%的可酸溶暂堵剂,充分搅拌混合均匀;
步骤8)最后向配浆罐内加入0.2~0.8%的温控润滑剂,充分搅拌混合均匀,搅拌时间为30~60min,得到适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液。
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