CN1425739A

CN1425739A - 甲酸盐钻井完井液

Info

Publication number: CN1425739A
Application number: CN 03101261
Authority: CN
Inventors: 宋瑞宏; 顾永福; 王淑华
Original assignee: Daqing Petroleum Administration Bureau
Current assignee: Daqing Petroleum Administration Bureau
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2003-06-25
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: CN1207483C

Abstract

本发明涉及石油地质勘探与开发技术领域所用的甲酸盐钻井完井液。解决了现有钻井完井液对油气层产生污染大的问题。其特征在于：各成分及配比按重量份如下：抗盐包被剂为0.2～0.8份、份抗盐抑制剂1.5～5.5份、防塌剂2～6.2份、抗盐封堵剂1.7～6.8份、甲酸盐2.0～16.0份、抗盐降粘剂0.5～3.0份及水67～87份。该钻井完井液具有保护油气层且能稳定井壁的特点，性能稳定，抑制性强，无腐蚀性且有利于钻井施工的顺利进行。

Description

甲酸盐钻井完井液

技术领域：

本发明涉及石油地质勘探与开发技术领域所用的一种钻井完井液，属于甲酸盐钻井完井液。

背景技术：

在钻井过程中，为保证钻井质量和完井质量，除了需要使用一些专用的机械设备外，还需要使用一些专用的流体，这种流体就是钻井完井液，钻井完井液是从钻开油层到油井投产全过程所用的液体，它既要满足工艺的要求，还要切实保护好油层。如钻开油层的钻井完井液，既要稳定井壁，具有一定的液柱压力，用以平衡地应力，防止流体侵入井内造成井涌井喷；又要有良好的平衡侧压力，提高泥饼质量，保持井壁稳定，防止压差卡钻，减少滤液，阻止固相侵入油层；还要保证有效地清洗井底携带钻屑和悬浮物。

目前较多的钻井完井液为清洁盐水钻井完井液，常见的清洁盐水钻井完井液有氯化铵、氯化钙、溴化钙、溴化锌等，在井控所需密度、储存所需温度及钻井完井液与地层之间的化学配伍性方面应满足要求，否则需要校正。但在使用过程中，钻井完井液抑制性弱，需要般土配浆，而般土配浆又无法克服般土颗粒细所分散的胶体性质和保持地层内造浆段的井眼稳定性，对油气层产生污染严重。

钻井完井液还有使用两性复合离子以及钾铵聚合物的，其防塌抑制性能较差，稳定井壁效果不好，易使储层发生土锁或水锁，对储层的损害程度大。

发明内容：

为了克服现有完井液对油气层产生污染严重的不足，本发明提供一种甲酸盐钻井完井液，该钻井完井液有利于保护油气层且能稳定井壁。

可采用的技术方案是：该钻井完井液包括水，各成分及配比按重量份如下：抗盐包被剂0.2～0.8份、抗盐抑制剂1.5～5.5份、防塌剂2～6.2份、抗盐封堵剂1.7～6.8份、甲酸盐2.0～16.0份、抗盐降粘剂0.5～3.0份及水67～87份。

上述的抗盐包被剂为丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物，其分子量在250～280万之间，抗盐抑制剂为酰胺聚合物，其分子量在700～800万之间，防塌剂是以沥青和酚醛树脂为主要原料，抗盐封堵剂为硅腐植酸类产品，甲酸盐为具有羧酸基团的有机钠盐、钾盐、铯盐。

该方案的有益效果是：由于该钻井完井液选用了甲酸盐作为主要成分，溶解度大，粘度低，可以实现的密度高；同时可以提高聚合物的抗温能力，抑制性强，无腐蚀性，对环境无害；不需用般土配浆，彻底解决了般土颗粒细分散的胶体性质和保持地层内造浆段的井眼稳定性，抑制了钻屑在钻井液中分散的现象，因此有利于油气层保护且稳定井壁。

具体实施方式：

下面将对本发明作进一步的说明：

该钻井完井液包括水，各成分及配比按重量份如下：抗盐包被剂0.2～0.8份、抗盐抑制剂1.5～5.5份、份防塌剂2～6.2、抗盐封堵剂1.7～6.8份、甲酸盐2.0～16.0份、抗盐降粘剂0.5～3.0份及水67～87份。

因为采用了甲酸盐为主剂，所以上述的其它成分均都具有抗盐作用，否则就会和甲酸盐起化学反映而达不到预期效果。

抗盐包被剂为丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物，其分子量在250～280万之间，抗盐抑制剂为酰胺聚合物，其分子量在700～800万之间，防塌剂是以沥青和酚醛树脂为主要原料，抗盐封堵剂为硅腐植酸类产品，甲酸盐为具有羧酸基团的有机钠盐、钾盐、铯盐。

由于抗盐包被剂是由具有抗盐作用特性的大分子聚合物丙烯酰胺和丙烯酸钠组成的共聚物，它的分子量在250～280万之间。这种共聚物是长链结构，可以包在岩屑的表面上，阻止水分子进入岩屑；而抗盐抑制剂是具有抗盐特性的酰胺聚合物，由碳碳链基团、磺酸基团、及胺基组成，其分子量在700～800万之间，是由酰胺聚合物磺化水解，在催化剂的作用下进行聚合反应而生成，主要是抑制钻屑水化分散，降低钻井液失水，而胺的基团可以和粘土颗粒的带正电端发生吸附作用，使中分聚合物吸附在粘土的表面上和水具有排斥作用，阻止水分子进入粘土颗粒，可保证该钻井完井液的性能，满足其施工要求；抗盐封堵剂以沥青和酚醛树脂为主要原料，通过沥青上的若干个烷基与酚醛树脂进行磺化反应，生成软化点可调的沥青类产品，具有防塌、降滤失，保护油气层的作用，因此该钻井完井液对油气层具有保护作用；抗盐防塌剂为硅腐植酸类产品，由于钻井完井液液柱压力大于油层压力，使完井液向储层渗透，这种渗透的滤液携带固相颗粒直接进入岩心，形成滤饼，对井壁起到了防塌稳定作用；钾盐复合盐含有羧酸基团的有机钠盐、钾盐、铯盐中的甲酸根与粘土作用，可吸附在粘土的表面，起到阻止水分子进入粘土内部的作用，溶解度大，粘度低，可以实现的密度高，形成了一种矿化度高的页岩抑制剂；而当钻井液粘度过高又会对钻速有很大影响，有时甚至还会有卡钻具的现象和其它事故的发生，因此要使钻井液控制在一定的粘度范围之内，确保钻井施工的顺利进行。上述成分中均都具有抗盐作用，否则就会和甲酸盐起化学反映而达不到预期效果。

可采取如下三种方案进行说明，各方案的效果参数如下：

由上表可见，该钻井完井液由于采用了甲酸盐，使得该钻井完井液在井控所需密度、储存所需温度及完井液与地层之间的化学配伍性能够满足要求，提高了滤液与地层的配伍性，能够实现保护储层及稳定井壁的作用。

实施例1：使用上述方案1的钻井完井液对大庆宋芳屯210-154进行现场施工，结果为封固井径规则，井径接近直线，平均井眼扩大率小于8％，测井一次成功，固井质量优质，钻井完井液的密度控制在1.20g/cm³以内，失水小于5ml，满足完井液在井控所需密度、储存所需温度及完井液与地层之间的化学配伍性方面的要求，平均采油强度2.32t/d.m，有利于保护储层的钻井完井液，适于推广应用。

实施例2：使用上述方案2的钻井完井液对大庆宋芳屯212-156进行现场施工，钻井液的粘度控制在小于55g/cm³之内，携屑能力强，返砂效果好，没有卡钻现象的发生，测井一次成功，固井质量达到92％，满足完井液在井控所需密度、储存所需温度及完井液与地层之间的化学配伍性方面的要求，对油气层损害小，有利于井壁的防塌和稳定。

实施例3：使用上述方案3的钻井完井液对大庆肇9-39进行了现场应用，完钻井深在1595-1615米，钻进周期4-5天，刮刀钻头机械钻速平均为36.2米/小时，PDC钻头平均机械钻速为20.1米/小时，全井平均机械钻速30.3米/小时，与同一区块其它井比较，机械钻速相当，封固段井眼规则，井眼扩大率小于6％，有利于保证固井质量。

Claims

1、一种涉及石油地质勘探与开发技术领域所用的甲酸盐钻井完井液，包括水，其特征在于：各成分及配比按重量份如下：

抗盐包被剂0.2～0.8份、抗盐抑制剂1.5～5.5份、防塌剂2～6.2份、抗盐封堵剂1.7～6.8份、甲酸盐2.0～16.0份、抗盐降粘剂0.5～3.0份及水67～87份。

2、根据权利要求1所述的甲酸盐钻井完井液，其特征在于：抗盐包被剂为丙烯酰胺和丙烯酸钠的共聚物，其分子量在250～280万之间。

3、根据权利要求1所述的甲酸盐钻井完井液，其特征在于：抗盐抑制剂为酰胺聚合物，其分子量在700～800万之间。

4、根据权利要求1所述的甲酸盐钻井完井液，其特征在于：防塌剂为硅腐植酸类产品。

5、根据权利要求1所述的甲酸盐钻井完井液，其特征在于：抗盐封堵剂为是以沥青和酚醛树脂为主要原料。

6、根据权利要求1所述的甲酸盐钻井完井液，其特征在于：钾盐复合盐是具有羧酸基团的有机钠盐、钾盐、铯盐。

7、根据权利要求1所述的甲酸盐钻井完井液，其特征在于：抗盐降粘剂为腐植酸类产品。