CN112592699A - 一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供适用于超低渗储层的低伤害钻井液,包括以下重量份的原料:水100份,钠膨润土3‑4份,纯碱0.2份,氯化钾6‑8份,氯化钠6‑10份、烧碱0.2‑0.5份、聚丙烯酰胺钾盐0.5‑0.7份、纤维素类降滤失剂1‑2份、磺化类降滤失剂4‑6份、封堵防塌剂2‑3份、低渗透储层保护剂0.5‑0.8份、极压润滑剂1‑3份;同时,本发明公开了所述钻井液的制备方法。所述钻井液封堵性强、抑制性强、储层保护性好。
Description
技术领域
本发明关于石油开采技术领域,具体涉及一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液及其制备方法。
背景技术
以延长油田致密油区超低渗储层为例,从多个钻井地层理化特征分析结果看出,地层粘土含量高,且矿物类型以水敏性较强的伊蒙混层为主。因此,钻井液渗入地层后,不可避免的将发生表面水化,或使储层中粘土矿物等微粒发生分散运移堵塞储层孔道而产生伤害。从现用钻井液体系对储层岩心的线性膨胀率和滚动回收率等数据可以看出,常规聚磺的线性膨胀率和滚动回收率分别为16.42%和75.34%,不满足设计指标线性膨胀率<10%、滚动回收率>90%的要求,在超低渗储层,水敏现象较为严重,离设计指标差异较大,导致井壁失稳和储层伤害问题较为突出。
国内外文献可以看出,对于超低渗储层,水锁伤害是地层伤害的主要因素。水锁伤害分为原生水锁伤害和动态水锁伤害,原生水锁伤害是在中高含水储层开发过程中在水相与油相的界面产生毛细管阻力,降低了储层渗透率而产生的伤害;动态水锁伤害就是在油气田开发过程中,当钻井液、完井液等外来流体侵入储集层后,造成井筒附近油气相渗透率降低的现象。水锁伤害会大大增加近井带渗流阻力,降低油气井产量,严重时甚至导致油气无产量产出。
钻井液中滤液组成与地层水不配伍时,产生各种化学沉淀堵塞储层,对油气层伤害也较为严重。经过室内检验分析发现,超低渗储层地层水与钻井液处理剂发生反应生成无机或有机沉淀的概率较高,如腐植酸与地层水(CaCl2水型)相互接触后产生腐植酸钙沉淀,造成孔喉堵塞、储层伤害的问题也较为严重。
钻井液中存在两种固相,一是有用固相,如加重材料、堵漏剂、暂堵剂等;另一类是无用固相,如钻屑等。有用固相能对钻井液提供适当的液柱压力和流变特性、良好的造壁性、低的滤失总量,达到保护油气层和安全施工的双重目的;无用固相除影响钻速和安全生产外,对油气层也会造成伤害,必须加以清除。钻井液中的固相,在压差的作用下,会在滤饼形成前侵入油气层的内部,堵塞孔隙、裂缝等,使渗透率下降。固相颗粒侵入越深、侵入量越大,对油气层的伤害越严重。超低渗储层钻井工程设计中设定目的层钻井液固相含量<3%,但现场固控设备不达标,造成钻井液中无用固相含量较高,侵入储层,易导致储层严重伤害。
综上,钻井过程中,水敏、水锁、水垢和无用固相是造成超低渗透储层伤害的主要原因。因此,室内必须研发低固相、低水锁、强抑制和强封堵钻井液体系,利用给定相适应的储层伤害评价方法,有效降低钻井液对储层的伤害,达到储层保护的目的。
专利CN108485618A公开了一种保护低渗透储层钻井液,包括水、疏水缔合型聚丙烯酰胺、纳米膜结构保护剂、防水锁剂、甲酸钾、磺化沥青、磺化褐煤树脂、聚合醇,搅拌均匀即可;本发明由于没有配浆膨润土颗粒的添加剂,体系无固相,体系渗透率恢复值大,对于渗透率为10-50毫达西低渗透储层保护效果明显。
专利CN104232035A公开了一种适用于低渗油气藏的钻井液,包括水、钻井液膨润土、碳酸钠、增黏剂、胺类抑制剂、降滤失剂、封堵防塌剂、聚合物油层保护剂、防水锁剂,搅拌均匀即可:本发明为高含土相钻井液体系,可发挥“封堵+降低表面张力”协同增效作用,保护深层稠油气藏,发明仅对市场上常用处理剂进行了优选,组建储层保护钻井液体系。
专利CN109021940A公开了一种高温高密度高性能环保水基钻井液,包括:水、氢氧化钠、评价土、聚合物增粘剂、多功能降滤失剂、高温稳定剂、高效降粘剂、防塌润滑剂、氯化钠、氯化钾、封堵剂、重晶石。本发明的高温高密度高性能环保水基钻井液具有良好的流变性、润滑性和抗污染能力,适用于深井、超深井及含有大段盐膏层的地区使用。
现有的研究地层渗透率稍高,只是单纯研究钻井液封堵性或单纯增强岩心表面润湿反转能力,对于陕北超低渗地层适用性不强。超低渗透油气藏通常具有毛细管压力高、孔喉细、结构复杂和油气流阻力高等特点,需要通过提升钻井液综合性能来解决。现有的钻井液储层保护剂均以氟碳表面活性剂为主剂,由于氟碳表面活性剂存在合成难度大、副反应物多易引起环境污染等问题。目前的低渗油藏钻井液,钻井液体系采用无黏土相或者高黏土相,流变性不能有效控制,剪切稀释性不强,悬浮和携带岩屑能力有限;基本上都只针对渗透率大于10毫达西的低渗储层,对于以陕北地区为代表的渗透率低于1毫达西的超低渗储层研究较少。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明提供一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液及其制备方法,所述钻井液封堵性强,储层保护效果好。
一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液,包括以下重量份的原料:水100份,钠膨润土3-4份,纯碱0.2份,氯化钾6-8份,氯化钠6-10份、烧碱0.2-0.5份、聚丙烯酰胺钾盐0.5-0.7份、纤维素类降滤失剂1-2份、磺化类降滤失剂4-6份、封堵防塌剂2-3份、低渗透储层保护剂0.5-0.8份、极压润滑剂1-3份;
其中,所述低渗透储层保护剂是通过以下方法制备得到的:
(1)取天然纤维和水混合,搅拌30min后,依次加入NaOH、聚乙醇,升温至120℃,反应2h;其中,天然纤维、水、NaOH、聚乙醇的质量比为10:100:1:5;
(2)向步骤(1)的产物中,加入硅烷偶联剂KH570,在65℃下搅拌;其中,步骤(1)的产物、硅烷偶联剂KH570的质量比为10:1;
(3)将过硫酸铵和硫酸亚铁铵混合,加入步骤(2)的产物中,在80℃下反应10min,加入酚醛树脂,在110℃反应6h,烘干、粉碎,得到固态树脂纤维聚合物;其中,所述过硫酸铵和硫酸亚铁铵的混合溶液中过硫酸铵和硫酸亚铁铵的浓度分别为1%和3%;步骤(2)的产物、过硫酸铵、硫酸亚铁铵、酚醛树脂的质量比为50:1:1:1.5;
(4)取含氟表面活性剂F902,搅拌加热至85℃,然后向其中加入生物类表面活性剂LP841,保温反应6h,冷凝后得到防水锁表面活性剂;其中,含氟表面活性剂F902和生物类表面活性剂LP841的质量比为1:1;
(5)在80℃下,将所述固态树脂纤维聚合物和防水锁表面活性剂混合,搅拌2h,即可;其中,所述固态树脂纤维聚合物和防水锁表面活性剂的质量比为1:1。
优选地,所述封堵防塌剂由纳米乳液、无水聚合醇、超细目碳酸钙按照质量比3:5:3混合形成的;
所述纳米乳液是将乳化沥青利用反相乳化法,在7wt%Span60乳化剂的作用下,分散成的乳状物;其中,乳化沥青软化点为70℃,沥青含量≥55%;
所述无水聚合醇的浊点为70℃,非挥发组分含量≤4%;
所述超细目碳酸钙为2000目和3000目的碳酸钙等质量比混合而成。
优选地,所述纤维素类降滤失剂为低黏聚阴离子纤维素、高黏羧甲基纤维素、水等质量比在50-70℃下混合搅拌2h形成的乳液。
优选地,所述低黏聚阴离子纤维素的粘度低于100mPa.s,高黏羧甲基纤维素的黏度高于1600mPa.s。
优选地,所述磺化类降滤失剂为Ⅱ型磺甲基酚醛树脂或磺化褐煤中的至少一种。
优选地,所述极压润滑剂为HVIH150基础油、有机钼减摩剂、分散剂按照质量比100:0.5:1.2,在80℃下混合而成,其中,所述分散剂为钻井泥浆分散剂9300M。
所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液的制备方法,包括以下步骤:
(1)在搅拌状态下,向水中加入纯碱、钠膨润土,得到水浆,搅拌2h,水化24h以上;
(2)向水化后的水浆中加入氯化钾、氯化钠、烧碱、聚丙烯酰胺钾盐,搅拌5min;
(3)向步骤(2)的产物中加入纤维素类降滤失剂,搅拌10-20min后,加入磺化类降滤失剂,搅拌10-20min后,加入封堵防塌剂,搅拌10-20min;
(4)向步骤(3)的产物中加入低渗透储层保护剂、极压润滑剂,搅拌均匀,继续搅拌1-2h。
所述搅拌的转速均为2000-3000rpm。
本发明的优点:
(1)本发明提供的钻井液封堵性强;
(2)本发明提供的钻井液抑制性强,通过体系中钾盐的协同作用,K+置换蒙脱土表面的Na+、嵌入晶格间阻止水进入形成插层吸附的稳定结构,同时减少钻井液进入黏土晶格间的自由水,保证钻井液低活度,有效增强抑制性;
(3)该钻井液储层保护性好,一方面在强封堵性的基础上,采用固态树脂纤维聚合物强烈吸附在储层表面,在井壁上形成较好的隔离膜,阻止钻井液渗入地层;另一方面,采用防水锁表面活性剂,改变井壁岩石润湿性,降低钻井液表面张力,减弱水锁效应造成的储层伤害;该钻井液低黏高切,有效减弱开泵压力过高、钻速下降等工程问题,且较好的流变性有利于携带岩屑,防止水平井大斜度段岩屑床生成;
(4)本发明提供的钻井液,可有效降低钻井液表面张力和界面张力,其防水锁性能好,所以,可适用于低于1毫达西的超低渗储层,储层保护效果好。
具体实施方式
实施例1
1. 一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液,包括以下重量份的原料:水100份,钠膨润土4份,纯碱0.2份,氯化钾6份,氯化钠6份、烧碱0.2份、聚丙烯酰胺钾盐0.5份、纤维素类降滤失剂1份、磺化类降滤失剂4份、封堵防塌剂2份、低渗透储层保护剂0.5份、极压润滑剂1份;
其中,所述低渗透储层保护剂是通过以下方法制备得到的:
(1)取天然纤维和水混合,搅拌30min后,依次加入NaOH、聚乙醇,升温至120℃,反应2h;其中,天然纤维、水、NaOH、聚乙醇的质量比为10:100:1:5 ;
(2)向步骤(1)的产物中,加入硅烷偶联剂KH570,在65℃下搅拌;其中,步骤(1)的产物、硅烷偶联剂KH570的质量比为10:1;
(3)将过硫酸铵和硫酸亚铁铵混合,加入步骤(2)的产物中,在80℃下反应10min,加入酚醛树脂,在110℃反应6h,烘干、粉碎,得到固态树脂纤维聚合物;其中,所述过硫酸铵和硫酸亚铁铵的混合溶液中过硫酸铵和硫酸亚铁铵的浓度分别为1%和3%;向步骤(2)的产物、过硫酸铵、硫酸亚铁铵、酚醛树脂的质量比为 50:1:1:1.5;
(4)取含氟表面活性剂F902,搅拌加热至85℃,然后向其中加入生物类表面活性剂LP841,保温反应6h,冷凝后得到防水锁表面活性剂;其中,含氟表面活性剂F902和生物类表面活性剂LP841的质量比为1:1;
(5)在80℃下,将所述固态树脂纤维聚合物和防水锁表面活性剂混合,搅拌2h,即可;其中,所述固态树脂纤维聚合物和防水锁表面活性剂的质量比为1:1;
所述封堵防塌剂由纳米乳液、无水聚合醇、超细目碳酸钙按照质量比3:5:3混合形成的;所述纳米乳液是将乳化沥青利用反相乳化法,在7wt%Span60乳化剂的作用下,分散成的乳状物;其中,乳化沥青软化点为70℃、沥青含量≥55%;所述无水聚合醇的浊点为70℃,非挥发组分含量≤4%;所述超细目碳酸钙为2000目和3000目的碳酸钙等质量比混合而成;
所述纤维素类降滤失剂为低黏聚阴离子纤维素、高黏羧甲基纤维素、水等质量比在50℃下混合搅拌2h形成的乳液;其中,低黏聚阴离子纤维素的黏度低于100mPa.s,高黏羧甲基纤维素的黏度高于1600mPa.s;
所述磺化类降滤失剂为Ⅱ型磺甲基酚醛树脂;
所述极压润滑剂为HVIH150基础油、有机钼减摩剂、分散剂按照质量比100:0.5:1.2,在80℃下混合而成,其中,所述分散剂为钻井泥浆分散剂9300M。
2. 所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液的制备方法,包括以下步骤:
(1)在搅拌状态下,向水中加入纯碱、钠膨润土,得到水浆,搅拌2h,水化24h;
(2)向水化后的水浆中加入氯化钾、氯化钠、烧碱、聚丙烯酰胺钾盐,搅拌5min;
(3)向步骤(2)的产物中缓慢加入纤维素类降滤失剂,搅拌15min后,向其中缓慢加入磺化类降滤失剂,搅拌15min后,向其中缓慢加入封堵防塌剂,搅拌15min;
(4)向步骤(3)的产物中加入低渗透储层保护剂、极压润滑剂,搅拌均匀,继续搅拌1h,体系达到稳定;
所述搅拌的转速均为3000rpm。
实施例2
1. 一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液,包括以下重量份的原料:水100份,钠膨润土4份,纯碱0.2份,氯化钾8份,氯化钠10份、烧碱0.2份、聚丙烯酰胺钾盐0.7份、纤维素类降滤失剂1份、磺化类降滤失剂4份、封堵防塌剂2份、低渗透储层保护剂0.5份、极压润滑剂1份;
其中,所述低渗透储层保护剂、封堵防塌剂、极压润滑剂同实施例1;
所述纤维素类降滤失剂为低黏聚阴离子纤维素、高黏羧甲基纤维素、水等质量比在70℃下混合搅拌2h形成的乳液;其中,低黏聚阴离子纤维素的黏度低于100mPa.s,高黏羧甲基纤维素的黏度高于1600mPa.s;
所述磺化类降滤失剂为Ⅱ型磺甲基酚醛树脂。
2. 所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液的制备方法,包括以下步骤:
(1)在搅拌状态下,向水中加入纯碱、钠膨润土,得到水浆,搅拌2h,水化24h;
(2)向水化后的水浆中加入氯化钾、氯化钠、烧碱、聚丙烯酰胺钾盐,搅拌5min;
(3)向步骤(2)的产物中缓慢加入纤维素类降滤失剂,搅拌10min后,向其中缓慢加入磺化类降滤失剂,搅拌10min后,向其中缓慢加入封堵防塌剂,搅拌10min;
(4)向步骤(3)的产物中加入低渗透储层保护剂、极压润滑剂,搅拌均匀,继续搅拌2h,体系达到稳定;
所述搅拌的转速均为2000rpm。
实施例3
1. 一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液,包括以下重量份的原料:水100份,钠膨润土4份,纯碱0.2份,氯化钾6份,氯化钠6份、烧碱0.2份、聚丙烯酰胺钾盐0.5份、纤维素类降滤失剂2份、磺化类降滤失剂6份、封堵防塌剂3份、低渗透储层保护剂0.5份、极压润滑剂1份;
其中,所述低渗透储层保护剂、封堵防塌剂、极压润滑剂、纤维素类降滤失剂同实施例1;
所述磺化类降滤失剂为Ⅱ型磺甲基酚醛树脂。
2. 所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液的制备方法同实施例1。
实施例4
1. 一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液,包括以下重量份的原料:水100份,钠膨润土4份,纯碱0.2份,氯化钾6份,氯化钠6份、烧碱0.2份、聚丙烯酰胺钾盐0.5份、纤维素类降滤失剂1份、磺化类降滤失剂4份、封堵防塌剂2份、低渗透储层保护剂0.5份、极压润滑剂3份;
其中,所述低渗透储层保护剂、封堵防塌剂、极压润滑剂、纤维素类降滤失剂同实施例1;
所述磺化类降滤失剂为磺化褐煤。
2. 所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液的制备方法同实施例1。
实施例5
1. 一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液,包括以下重量份的原料:水100份,钠膨润土3份,纯碱0.2份,氯化钾8份,氯化钠10份、烧碱0.5份、聚丙烯酰胺钾盐0.6份、纤维素类降滤失剂1.5份、磺化类降滤失剂5份、封堵防塌剂3份、低渗透储层保护剂0.8份、极压润滑剂2份;
其中,所述低渗透储层保护剂、封堵防塌剂、极压润滑剂、纤维素类降滤失剂同实施例1;
所述磺化类降滤失剂为磺化褐煤。
2. 所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液的制备方法,包括以下步骤:
(1)在搅拌状态下,向水中加入纯碱、钠膨润土,得到水浆,搅拌2h,水化24h;
(2)向水化后的水浆中加入氯化钾、氯化钠、烧碱、聚丙烯酰胺钾盐,搅拌5min;
(3)向步骤(2)的产物中缓慢加入纤维素类降滤失剂,搅拌20min后,向其中缓慢加入磺化类降滤失剂,搅拌20min后,向其中缓慢加入封堵防塌剂,搅拌20min;
(4)向步骤(3)的产物中加入低渗透储层保护剂、极压润滑剂,搅拌均匀,继续搅拌2h,体系达到稳定;
所述搅拌的转速均为2000rpm。
对比例1
不添加封堵防塌剂和低渗透储层保护剂,其他同实施例1。
对比例2
采用专利CN108485618A公开的无粘土钻井液,以重量份计,原料具体如下:
水100份,疏水缔合型聚丙烯酰胺1.5份、纳米膜结构储层保护剂3份、防水锁剂0.3份、甲酸钾4份、磺化沥青3份、磺化褐煤树脂3份、聚合醇3份;
采用的原料种类与CN108485618A中实施例1的原料种类相同;
制备方法如下:向水中加入疏水缔合型聚丙烯酰胺,搅拌混合40min;加入纳米膜结构储层保护剂,搅拌混合40min;加入磺化沥青,搅拌混合30min;加入磺化褐煤树脂,搅拌混合30min;加入防水锁剂,搅拌混合40min;加入聚合醇,搅拌混合40min;加入甲酸钾,搅拌混合15-35min,即得到所述无粘土钻井液。
对比例3
采用专利CN104232035A的钻井液,以重量份计,原料如下:
水100份、钻井液膨润土4份、碳酸钠0.2份、增黏剂1份、胺类抑制剂1份、降滤失剂3份、封堵防塌剂3份、聚合物油层保护剂3份和防水锁剂0.6份;
原料种类和所述钻井液的制备方法同CN104232035A实施例1。
对比例4
采用专利CN109021940A的钻井液,原料具体如下:以重量份数计,包括340份水、2.0份氢氧化钠、12份评价土、10份聚合物增粘剂、15份多功能降滤失剂、3份高温稳定剂、12份高效降粘剂、8份防塌润滑剂、45份氯化钠、15份氯化钾、8份封堵剂和480份重晶石;
原料种类和制备方法同专利CN109021940A中的实施例1。
对比例5
封堵防塌剂采用磺化沥青FT-1(朝政泥浆公司生产),低渗透储层保护剂采用纳米乳液RL-2(山东胜利化工公司生产),其他本发明同实施例1。
一. 低伤害钻井液储层伤害综合评价方法
在根据超低渗储层地层特点,给出低伤害钻井液储层伤害综合评价方法,建立“一法—两相—三水岩作用”检测手段,也就是一种评价方法、考虑固、液两相影响、室内重点检测水敏、水锁和水垢等项目,具体细节如下:
(1)水敏采用主要检测钻井液抑制井壁水化膨胀和水化分散的能力,通过测试泥页岩地层岩心线性膨胀率和滚动回收率来实现,综合考虑地层化学水化和物理水化耦合影响;抑制性越强,储层伤害越弱;
(2)水锁主要通过测量钻井液表面张力和油水界面张力实验来完成,对于低渗透储层,表界面张力越大,水锁现象越严重,储层伤害越明显;
(3)水垢主要受钻井液封堵性和失水造壁性影响,封堵性以钻井液污染前后岩心的渗透率降低率来测算,失水造壁性则通过测量钻井液API失水和HTHP失水来描述;两者性能指标越强,水垢引起的负面影响就越小,储层保护效果越好。
通过对现场多口油井实钻资料分析和产量评价跟踪,给定两相、三水岩作用造成的储层伤害评价级别如表1所示。
表1低渗储层伤害评价指标
二. 性能检测
1. 检测实施例和对比例的钻井液的流变性、抑制性、防水锁性、失水造壁性和封堵性能等常规性能,结果见表2。
表2钻井液的常规性能
注:所有数据均为80℃热滚16h后在室温条件下测得。
2. 取现场吴起致密油区块超低渗储层砂岩岩心,使用氮气作为驱替物质,对低渗储层保护钻井液对储层渗透率影响进行了评价,结果见表3。
表3低渗储层低伤害钻井液储层保护综合效果评价
从表2、表3可以看出,本发明提供的钻井液动塑比>0.50,流变性较好;体系抑制性高,线性膨胀率<9%,滚动回收率>89%,能有效降低钻井液水敏作用;HTHP失水≤9.2mL,泥饼薄且致密,失水造壁性较好,水垢作用明显减小;所述钻井液体系的表面张力<41×10-3N/m,界面张力<21×10-3N/m。从各项数据可以看出,该体系相关性能均满足低渗储层低伤害评价指标,介于较小和一般区间内,储层保护效果显著,性能相比对比例有较大幅度提高。
三.具体应用
将实施例5提供的钻井液在定边致密油区LP-16水平井现场应用,该井有效储层为三叠系延长组长7段,储层渗透率为0.58~0.89毫达西,属于超低渗透储层。在进入目的储层之前,由普通聚磺钻井液转化为实施例5所述钻井液,水平段该体系处理和维护简单,井壁稳定性较好,钻井液性能参数见表4。
表4 实施例5施工井段钻井液性能
LP-16井2018年中投产,12个月的日产油量结果见表5,邻井一直采用普通聚磺钻井液。
表5 LP-16井初产日产油量对比
可知,从该井初产日产油量来看,该井投产效果好,日初产油量相比邻井平均增加30%以上。
从表4、表5中可以看出,本发明提供的钻井液一方面顺利完成了钻井、测井、下套管等作业,整个过程中有效解决了井壁稳定、携岩和润滑等技术问题,动塑比>0.40,流变性保持良好,极压润滑系数<0.08,优快钻井效果明显;另一方面所述钻井液储层保护效果显著,利用强封堵、强抑制、低表界面张力等优点,对致密储层低伤害,初产和稳产效果相比邻井均有大幅度提升。
目前,本发明所述钻井液已在鄂尔多斯盆地定边、吴起和杏子川等多个致密油区完成应用,已形成陕北地区超渗透储层钻井液保护方案,增收节支效果明显,推广潜力巨大。
Claims (8)
1.一种适用于超低渗储层的低伤害钻井液,其特征在于:包括以下重量份的原料:水100份,钠膨润土3-4份,纯碱0.2份,氯化钾6-8份,氯化钠6-10份、烧碱0.2-0.5份、聚丙烯酰胺钾盐0.5-0.7份、纤维素类降滤失剂1-2份、磺化类降滤失剂4-6份、封堵防塌剂2-3份、低渗透储层保护剂0.5-0.8份、极压润滑剂1-3份;
其中,所述低渗透储层保护剂是通过以下方法制备得到的:
(1)取天然纤维和水混合,搅拌30min后,依次加入NaOH、聚乙醇,升温至120℃,反应2h;其中,天然纤维、水、NaOH、聚乙醇的质量比为10:100:1:5;
(2)向步骤(1)的产物中,加入硅烷偶联剂KH570,在65℃下搅拌;其中,步骤(1)的产物、硅烷偶联剂KH570的质量比为10:1;
(3)将过硫酸铵和硫酸亚铁铵混合,加入步骤(2)的产物中,在80℃下反应10min,加入酚醛树脂,在110℃反应6h,烘干、粉碎,得到固态树脂纤维聚合物;其中,步骤(2)的产物、过硫酸铵、硫酸亚铁铵、酚醛树脂的质量比为50:1:1:1.5;
(4)取含氟表面活性剂F902,搅拌加热至85℃,然后向其中加入生物类表面活性剂LP841,保温反应6h,冷凝后得到防水锁表面活性剂;其中,含氟表面活性剂F902和生物类表面活性剂LP841的质量比为1:1;
(5)在80℃下,将所述固态树脂纤维聚合物和防水锁表面活性剂混合,搅拌2h,即可;其中,所述固态树脂纤维聚合物和防水锁表面活性剂的质量比为1:1。
2.根据权利要求1所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液,其特征在于:所述封堵防塌剂由纳米乳液、无水聚合醇、超细目碳酸钙按照质量比3:5:3混合形成的;
所述纳米乳液是将乳化沥青利用反相乳化法,在7wt%Span60乳化剂的作用下,分散成的乳状物;其中,乳化沥青软化点为70℃,沥青含量≥55%;
所述无水聚合醇的浊点为70℃,非挥发组分含量≤4%;
所述超细目碳酸钙为2000目和3000目的碳酸钙等质量比混合而成。
3.根据权利要求2所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液,其特征在于:所述纤维素类降滤失剂为低黏聚阴离子纤维素、高黏羧甲基纤维素、水等质量比在50-70℃下混合搅拌2h形成的乳液。
4.根据权利要求3所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液,其特征在于:所述低黏聚阴离子纤维素的粘度低于100mPa.s,高黏羧甲基纤维素的黏度高于1600mPa.s。
5.根据权利要求4所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液,其特征在于:所述磺化类降滤失剂为Ⅱ型磺甲基酚醛树脂或磺化褐煤中的至少一种。
6.根据权利要求5所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液,其特征在于:所述极压润滑剂为HVIH150基础油、有机钼减摩剂、分散剂按照质量比100:0.5:1.2在80℃下混合而成,其中,所述分散剂为钻井泥浆分散剂9300M。
7.权利要求1所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)在搅拌状态下,向水中加入纯碱、钠膨润土,得到水浆,搅拌2h,水化24h以上;
(2)向水化后的水浆中加入氯化钾、氯化钠、烧碱、聚丙烯酰胺钾盐,搅拌5min;
(3)向步骤(2)的产物中加入纤维素类降滤失剂,搅拌10-20min后,加入磺化类降滤失剂,搅拌10-20min后,加入封堵防塌剂,搅拌10-20min;
(4)向步骤(3)的产物中加入低渗透储层保护剂、极压润滑剂,搅拌均匀,继续搅拌1-2h。
8.根据权利要求7所述适用于超低渗储层的低伤害钻井液的制备方法,其特征在于:所述搅拌的转速均为2000-3000rpm。
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