一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液及制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201810986903.X

申请日:

20180828

公开号:

CN108822811A

公开日:

20181116

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:

IPC分类号:

C09K8/03

主分类号:

C09K8/03

申请人:

中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院

发明人:

陈恩让,陈在君,李欣,张小平,杨敏,周珊珊,尹敬军,胡久艳,梁宏伟,郭晓明,杨宪利,曹健伟,王勇强,郭康,赵建震,张长庚,赵海锋,梁海军,杨建荣

地址:

710018 陕西省西安市未央区凤城四路长庆科技大厦

优先权:

CN201810986903A

专利代理机构:

西安吉盛专利代理有限责任公司

代理人:

陈东丽

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内容摘要

本发明提供一种泥岩防塌的气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液及制备方法,制备该钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质:主要作为泥岩强抑制剂和辅助碱性调节剂的有机胺0.3~0.4%;抑制剂和液相加重剂的可溶性盐3~5%;提粘剂0.2~0.4%;降滤失剂1.5~2.5%;封堵剂4.0~6.0%;碱度控制剂0.05~0.1%;润滑剂1.5~2.5%;加重剂,余量为水。本发明可应用于长庆苏里格气田套管开窗侧钻小井眼水平井施工,特别适合长裸眼段—斜井段、水平段含易塌泥岩井段的施工。该钻井液抑制防塌性强,对易水化坍塌的泥岩井段具有良好的防塌效果,井壁稳定规则,减少了井下事故的发生率,提高了生产时效,取得了良好的经济效益。

权利要求书

1.一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:制备该钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质:有机胺0.3~0.4%;无机可溶性盐3~5%;提粘剂0.2~0.4%;降滤失剂1.5~2.5%;封堵剂4.0~6.0%碱度控制剂0.05~0.1%;润滑剂1.5~2.5%;加重剂20~40%;余量为水。 2.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:所述的有机胺为多乙烯多胺。 3.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:所述的无机可溶性盐为氯化钾。 4.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。 5.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理剂混合使用;羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为(1~2):1:(1~2)。 6.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:所述封堵剂由超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成,超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡的质量比为(2~3):1:(1~2)。 7.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:所述碱度控制剂为氢氧化钠。 8.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:所述润滑剂为植物油改性处理剂。 9.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。 10.如权利要求1-9所述的任意一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法,其特征在于:其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行:1)在配浆罐内按配方比例装入清水;2)按照配方比例,将碱度控制剂、提粘剂、降滤失剂、封堵剂,在混浆泵作用下依次加入清水中,充分搅拌混合均匀、溶解;3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐,搅拌混合均匀、溶解;4)按配方比例,加入加重剂,搅拌均匀;5)在现场使用中,加入配比的润滑剂,搅拌均匀,充分预水化,配制成钻井液。

说明书

技术领域

本发明涉及油气田钻井作业中的一种钻井液配方及制备方法,是一种适合长庆气田小井眼水平井钻进,特别是含斜井段、水平段的长裸眼井段复杂泥岩地层钻进的钻井液配方及制备方法。

背景技术

目前,长庆气田苏里格区块,由于环保要求越来越高,利用老井场老井眼进行套管开窗侧钻小井眼水平井施工,不但可以利用老井场,减少征地压力,减少钻井液用量,减少废弃钻屑排放量,减少废弃钻井液处理费用,同时,也是开采剩余储量的行之有效的方法。但是5 1/2"(139.7mm)套管开窗侧钻属于小井眼钻井施工,井径小于7"(177.8mm)的井眼称为小井眼;由于井眼小,钻具尺寸小等特殊性,钻具刚性弱、循环间隙小、摩阻大、加压困难、循环压耗大、泵压高等问题,使得钻井液技术不同于常规井钻井液施工,需要更精确的钻井液性能与精细操作,具有其特殊性的一面。加之,长裸眼斜井段、水平段的泥岩坍塌复杂问题, 更加剧了小井眼水平井施工的难度。 S36-X-X井是一口5 1/2"( 139.7mm)套管开窗侧钻气井水平井,由于在斜井段和水平段钻遇大段泥岩,造成泥岩段掉块、坍塌,井下复杂,以至于造成填井侧钻,大大延长了钻井周期,增加了钻井成本,造成了一定的损失和不必要的浪费。

鉴于在小井眼气井水平井钻井液施工中存在的问题,经过查阅资料、室内实验、现场施工,研究出了一种保障井下安全的小井眼气井水平井钻井液体系配方,根据钻井液抑制防塌剂的筛选、合理复配,各种封堵粒子有效级配,形成了在封堵性基础上具有强抑制性的一种气井水平井小井眼强抑制防塌钻井液配方,能有效预防泥岩等不稳定地层的缩径及垮塌,维持井壁稳定,防止PDC钻头泥包,有效提高钻井时效,明显缩短了钻井周期。对此我们发明了一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液配方及制备方法。

发明内容

为了克服现有容易造成填井侧钻,大大延长了钻井周期,增加了钻井成本,造成了一定的损失和不必要的浪费的问题,本发明提供一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液配方及制备方法,本发明适合长水平段含泥岩复杂地层安全钻井作业,保证安全钻进,提高生产时效,降低钻井成本,本发明选用两种不同侧重功能的泥页岩有机、无机抑制剂,至少一种聚合物增粘剂, 至少一种聚合物降失水剂为主要添加剂、封堵剂,一种碱度控制剂,一种润滑剂,一种以上加重剂配制成钻井液。本发明的目的之一在于由于小井眼井眼小(相对于常规大井眼),环空间隙小,循环压耗大,泵压高,容易憋漏地层,加之钻具刚性较弱,易造成钻具事故,钻井施工的风险和难度大大增强,如果钻遇泥岩地层,钻井液抑制性较差,一旦造成泥岩段坍塌,产生掉块,那将是灾难性的,因为环空间隙小,较大掉块的破碎和携带都比较困难,造成憋漏地层或卡钻事故,造成井下复杂,所以保证易塌泥岩井段的井壁稳定和井眼规则畅通及其关键。

本发明的目的之二在于本发明利用有机、无机两种抑制剂协同作用,满足增强抑制性、加重等作用,同时增加了液相密度,降低了固相含量,有利用钻井液流变性的调节。

本发明的目的之三在于本发明采用的封堵材料含有改性沥青、纳米乳液、改性石鈉、超细碳酸钙等功能良好新型处理剂。

本发明的目的之四在于本发明提供的该体系配方的强抑制性、强封堵性,不但体系性能良好,而且有利于储层保护,提高气井产量。

本发明采用的技术方案为:

一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,其特征在于:制备该钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质:

有机胺0.3~0.4%;

无机可溶性盐3~5%;

提粘剂0.2~0.4%;

降滤失剂1.5~2.5%;

封堵剂4.0~6.0%

碱度控制剂0.05~0.1%;

润滑剂1.5~2.5%;

加重剂20~40%;

余量为水。

所述的有机胺为多乙烯多胺。

所述的无机可溶性盐为氯化钾。

所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。

所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理剂混合使用;羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为(1-2):1:(1-2)。

所述封堵剂由超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成,超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡的质量比为(2-3):1:(1-2)。

所述碱度控制剂为氢氧化钠。

所述润滑剂为植物油改性处理剂。

所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。

一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法,其特征在于:

其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行:

1)在配浆罐内按配方比例装入清水;

2)按照配方比例,将碱度控制剂、提粘剂、降滤失剂、封堵剂,在混浆泵作用下依次加入清水中,充分搅拌混合均匀、溶解;

3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐,搅拌混合均匀、溶解;

4)按配方比例,加入加重剂,搅拌均匀;

5)在现场使用中,加入配比的润滑剂,搅拌均匀,充分预水化,配制成钻井液。

本发明的有益效果为:

本发明主要应用于长庆气田气井套管开窗侧钻小井眼水平井水平段、斜井段钻进施工,特别是水平段泥岩复杂地层钻进,适合小井眼水平井钻进需要。

本发明由于小井眼井眼小(相对于常规大井眼),环空间隙小,循环压耗大,泵压高,容易憋漏地层,加之钻具刚性较弱,易造成钻具事故,钻井施工的风险和难度大大增强,如果钻遇泥岩地层,钻井液抑制性较差,一旦造成泥岩段坍塌,产生掉块,那将是灾难性的,因为环空间隙小,较大掉块的破碎和携带都比较困难,造成憋漏地层或卡钻事故,造成井下复杂,所以保证易塌泥岩井段的井壁稳定和井眼规则畅通及其关键。

本发明利用有机、无机两种抑制剂协同作用,满足增强抑制性、加重等作用,同时增加了液相密度,降低了固相含量,有利用钻井液流变性的调节。

本发明采用的封堵材料含有改性沥青、纳米乳液、改性石鈉、超细碳酸钙等功能良好新型处理剂。

本发明提供的该体系配方的强抑制性、强封堵性,不但体系性能良好,而且有利于储层保护,提高气井产量。

本发明提供的钻井液配方及制配方法对泥岩井段的抑制防塌作用强,性能稳定易于调节,密度相对较低,流变性能好,能有效稳定水平段、斜井段泥岩井壁,保持井壁规则,同时兼顾保护储层的需要,既能满足长水平段钻进的需要,又能大幅提高单井产量,获得良好的经济效益和社会效益,值得推广应用。

具体实施方式

实施例1:

为了克服现有容易造成填井侧钻,大大延长了钻井周期,增加了钻井成本,造成了一定的损失和不必要的浪费的问题,本发明提供一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液配方及制备方法,本发明适合长水平段含泥岩复杂地层安全钻井作业,保证安全钻进,提高生产时效,降低钻井成本,本发明选用两种不同侧重功能的泥页岩有机、无机抑制剂,至少一种聚合物增粘剂, 至少一种聚合物降失水剂为主要添加剂、封堵剂,一种碱度控制剂,一种润滑剂,一种以上加重剂配制成钻井液。本发明的目的之一在于由于小井眼井眼小(相对于常规大井眼),环空间隙小,循环压耗大,泵压高,容易憋漏地层,加之钻具刚性较弱,易造成钻具事故,钻井施工的风险和难度大大增强,如果钻遇泥岩地层,钻井液抑制性较差,一旦造成泥岩段坍塌,产生掉块,那将是灾难性的,因为环空间隙小,较大掉块的破碎和携带都比较困难,造成憋漏地层或卡钻事故,造成井下复杂,所以保证易塌泥岩井段的井壁稳定和井眼规则畅通及其关键。

本发明的目的之二在于本发明利用有机、无机两种抑制剂协同作用,满足增强抑制性、加重等作用,同时增加了液相密度,降低了固相含量,有利用钻井液流变性的调节。

本发明的目的之三在于本发明采用的封堵材料含有改性沥青、纳米乳液、改性石鈉、超细碳酸钙等功能良好新型处理剂。

本发明的目的之四在于本发明提供的该体系配方的强抑制性、强封堵性,不但体系性能良好,而且有利于储层保护,提高气井产量。

一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,制备该钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质:

有机胺0.3%;

无机可溶性盐3%;

提粘剂0.2%;

降滤失剂1.5%;

封堵剂4.0%

碱度控制剂0.05%;

润滑剂1.5%;

加重剂20%;

余量为水。

所述的有机胺为多乙烯多胺。

所述的无机可溶性盐为氯化钾。

所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。高粘度聚阴离子纤维素,在钻井液中提高钻井液粘度,要求高粘聚阴离子纤维素浓度0.63%在去离子水中,粘度计600r/min读数≥30。

所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理剂混合使用;羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为(1-2):1:(1-2)。本发明中低粘度聚阴离子纤维素,在钻井液中主要起降滤失作用,要求低粘聚阴离子纤维素浓度0.30%在去离子水中,粘度计600r/min读数≤90。

所述封堵剂由超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成,超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡的质量比为(2-3):1:(1-2)。本发明中超细碳酸钙是指粒径在 1-25μm之间的碳酸钙。

所述碱度控制剂为氢氧化钠。

所述润滑剂为植物油改性处理剂。本发明中的植物油改性处理剂由质量比为100:(3-5)的地沟油和表面活性剂ABS改性组成,组成的润滑剂可分散于水中。

所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。

一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法,其特征在于:

其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行:

1)在配浆罐内按配方比例装入清水;

2)按照配方比例,将碱度控制剂、提粘剂、降滤失剂、封堵剂,在混浆泵作用下依次加入清水中,充分搅拌混合均匀、溶解;

3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐,搅拌混合均匀、溶解;

4)按配方比例,加入加重剂,搅拌均匀;

5)在现场使用中,加入配比的润滑剂,搅拌均匀,充分预水化,配制成钻井液。

本发明主要应用于长庆气田气井套管开窗侧钻小井眼水平井水平段、斜井段钻进施工,特别是水平段泥岩复杂地层钻进,适合小井眼水平井钻进需要。

苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡,目前5 1/2"套管开窗侧钻水平井开发井的主要含气层位是上古生界石盒子组地层。在开发过程中,水平的储层不可避免会钻遇泥岩易塌井段,这些井段泥页岩水化程度高、易垮塌,井下易出现复杂,掉块、坍塌;储层非均质性造成水平段轨迹调整频繁,钻井周期长,一旦泥岩地层复杂导致井下清洁难度加大,泥岩井段摩阻较砂岩井段摩阻明显增大,严重影响后期钻进施工。此外,目前水平段沿袭传统盐水聚合物配方,还存在问题,通过配方改进后,应用多胺强抑制防塌钻井液配方,比较好的解决了以上问题。

本发明由于小井眼井眼小(相对于常规大井眼),环空间隙小,循环压耗大,泵压高,容易憋漏地层,加之钻具刚性较弱,易造成钻具事故,钻井施工的风险和难度大大增强,如果钻遇泥岩地层,钻井液抑制性较差,一旦造成泥岩段坍塌,产生掉块,那将是灾难性的,因为环空间隙小,较大掉块的破碎和携带都比较困难,造成憋漏地层或卡钻事故,造成井下复杂,所以保证易塌泥岩井段的井壁稳定和井眼规则畅通及其关键。本发明利用有机、无机两种抑制剂协同作用,满足增强抑制性、加重等作用,同时增加了液相密度,降低了固相含量,有利用钻井液流变性的调节。本发明采用的封堵材料含有改性沥青(磺化沥青)、纳米乳液、改性石鈉(乳化石蜡)、超细碳酸钙等功能良好新型处理剂。本发明提供的该体系配方的强抑制性、强封堵性,不但体系性能良好,而且有利于储层保护,提高气井产量。本发明提供的钻井液配方及制配方法对泥岩井段的抑制防塌作用强,性能稳定易于调节,密度相对较低,流变性能好,能有效稳定水平段、斜井段泥岩井壁,保持井壁规则,同时兼顾保护储层的需要,既能满足长水平段钻进的需要,又能大幅提高单井产量,获得良好的经济效益和社会效益,值得推广应用。 本发明中涉及的未详细说明的各种试剂均为现有试剂,可直接在市场购买。本实施例中不再进行详细的说明。

实施例2:

一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,制备该钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质:

有机胺0.4%;

无机可溶性盐5%;

提粘剂0.4%;

降滤失剂2.5%;

封堵剂6.0%

碱度控制剂0.1%;

润滑剂2.5%;

加重剂40%;

余量为水。

所述的有机胺为多乙烯多胺。

所述的无机可溶性盐为氯化钾。

所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。

所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理剂混合使用;羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为(1-2):1:(1-2)。

所述封堵剂由超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成,超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡的质量比为(2-3):1:(1-2)。

所述碱度控制剂为氢氧化钠。

所述润滑剂为植物油改性处理剂。

所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。

一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法,

其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行:

1)在配浆罐内按配方比例装入清水;

2)按照配方比例,将碱度控制剂、提粘剂、降滤失剂、封堵剂,在混浆泵作用下依次加入清水中,充分搅拌混合均匀、溶解;

3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐,搅拌混合均匀、溶解;

4)按配方比例,加入加重剂,搅拌均匀;

5)在现场使用中,加入配比的润滑剂,搅拌均匀,充分预水化,配制成钻井液。

本发明提供的钻井液配方及制配方法对泥岩井段的抑制防塌作用强,性能稳定易于调节,密度相对较低,流变性能好,能有效稳定水平段、斜井段泥岩井壁,保持井壁规则,同时兼顾保护储层的需要,既能满足长水平段钻进的需要,又能大幅提高单井产量,获得良好的经济效益和社会效益,值得推广应用。

实施例3:

一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,制备该钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质:

有机胺0.35%;

无机可溶性盐4%;

提粘剂0.3%;

降滤失剂2.0%;

封堵剂5.0%

碱度控制剂0.08%;

润滑剂2.0%;

加重剂30%;

余量为水。

所述的有机胺为多乙烯多胺。

所述的无机可溶性盐为氯化钾。

所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。

所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理剂混合使用;羧甲基淀粉、低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为(1-2):1:(1-2)。

所述封堵剂由超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成,超细碳酸钙粉、磺化沥青粉和乳化石蜡的质量比为(2-3):1:(1-2)。

所述碱度控制剂为氢氧化钠。

所述润滑剂为植物油改性处理剂。

所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。

一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法,其特征在于:

其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行:

1)在配浆罐内按配方比例装入清水;

2)按照配方比例,将碱度控制剂、提粘剂、降滤失剂、封堵剂,在混浆泵作用下依次加入清水中,充分搅拌混合均匀、溶解;

3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐,搅拌混合均匀、溶解;

4)按配方比例,加入加重剂,搅拌均匀;

5)在现场使用中,加入配比的润滑剂,搅拌均匀,充分预水化,配制成钻井液。

本发明提供的钻井液配方及制配方法对泥岩井段的抑制防塌作用强,性能稳定易于调节,密度相对较低,流变性能好,能有效稳定水平段、斜井段泥岩井壁,保持井壁规则,同时兼顾保护储层的需要,既能满足长水平段钻进的需要,又能大幅提高单井产量,获得良好的经济效益和社会效益,值得推广应用。苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡,目前5 1/2"套管开窗侧钻水平井开发井的主要含气层位是上古生界石盒子组地层。在开发过程中,水平的储层不可避免会钻遇泥岩易塌井段,这些井段泥页岩水化程度高、易垮塌,井下易出现复杂,掉块、坍塌;储层非均质性造成水平段轨迹调整频繁,钻井周期长,一旦泥岩地层复杂导致井下清洁难度加大,泥岩井段摩阻较砂岩井段摩阻明显增大,严重影响后期钻进施工。此外,目前水平段沿袭传统盐水聚合物配方,还存在问题,通过配方改进后,应用多胺强抑制防塌钻井液配方,比较好的解决了以上问题。

实施例4:

本实施例中,一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,制备该钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质:在59.95%清水中依次加入0.05%碱度控制剂、0.2%提粘剂、2.5%降滤失剂,(降滤失剂由1.0%羧甲基淀粉 、0.5%低粘聚阴离子纤维素和1.0%磺化酚醛树脂组成),5.4%封堵剂,(封堵剂为3.0%超细碳酸钙粉、1.4%磺化沥青粉和1.0%乳化石蜡组成),充分搅拌混合均匀、溶解;再加入0.4%有机胺和5.0%无机可溶性盐,搅拌混合均匀、溶解;按现场密度要求,加入25%加重剂,其中加重剂为重晶石粉,搅拌均匀;在现场使用中,根据实际需要加入1.5%润滑剂,其中润滑剂为植物油改性处理剂;搅拌均匀,充分预水化,配制成钻井液。

一、测试性能实验

按照钻井液测试指标方法,基本性能如表1所示,

表1 一种配比钻井液性能

序号 性能名称 指标 1 密度,g/cm3 1.24~1.32 2 FV,sec. 55~79 3 API FL,mL 1.7~2.0 4 HTHP FL,mL 5.6~7.0 5 pH 8~9 6 PV,mPa·s 22~31 7 YP,Pa 9~15 8 6RPM 4~8

二、按照上述组成配比,根据上述配制程序在现场配制,对苏里格气田气井套管开窗侧钻水平井S36-X-X井进行现场实验,最后完井井深4239m,石盒子组水平段长600m, 钻穿最长泥岩连续段123m。该井通过该配方的使用,在水平段钻进过程中泥岩井段,井壁稳定,起下钻顺利,达到了稳定井壁、安全生产的作用。其技术指标如表1所示。

实施例5:

本实施例中,一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液,制备该钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质:在59.75%清水中依次加入0.05%碱度控制剂(氢氧化钠)、0.3%提粘剂、2.0%降滤失剂,(降滤失剂由0.5%羧甲基淀粉 、0.5%低粘聚阴离子纤维素和1.0%磺化酚醛树脂组成),6.0%封堵剂,(封堵剂为3.0%超细碳酸钙粉、1.0%磺化沥青粉和2.0%乳化石蜡组成),充分搅拌混合均匀、溶解;再加入0.4%有机胺和5.0%无机可溶性盐,搅拌混合均匀、溶解;按现场密度要求,加入25%加重剂,其中加重剂为重晶石粉,搅拌均匀;在现场使用中,根据实际需要加入1.5%润滑剂,其中润滑剂为植物油改性处理剂;搅拌均匀,充分预水化,配制成钻井液。

一、测试性能实验

按照钻井液测试指标方法,基本性能如表2所示,

表2 一种配比钻井液基本性能

序号 性能名称 指标 1 密度,g/cm3 1.25~1.30 2 FV,sec. 52~73 3 API FL,mL 1.5~2.0 4 HTHP FL,mL 5.8~7.0 5 pH 8-9 6 PV,mPa·s 21~33 7 YP,Pa 8~15 8 6RPM 4~9

二、按照上述组成配比,根据上述配制程序在现场配制,对苏里格气田套管开窗侧钻气井水平井T2-X-X井,进行现场试验,地层石盒子组,完钻井深4200m,水平段进尺700 m, 水平段共钻遇泥岩153m,最长连续泥岩井段98m钻井施工各工序顺利。

其施工钻井液性能如表2所示,该井在水平段施工过程中,起下钻顺利,井底干净,摩阻相对较小,泥岩井段在钻井中无不良显示。此外,本发明钻井液配方现场应用结果表明较传统钻井液配方相比,体系配方有了进一步发展,性能良好,减少了井下事故的发生,节省了钻井成本和钻井时间,取得良好的经济效益。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的试剂均为现有试剂可在市场直接购买,本发明在这里不一一叙述。

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一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液及制备方法.pdf_第2页
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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810986903.X (22)申请日 2018.08.28 (71)申请人 中国石油集团川庆钻探工程有限公 司工程技术研究院 地址 710018 陕西省西安市未央区凤城四 路长庆科技大厦 (72)发明人 陈恩让陈在君李欣张小平 杨敏周珊珊尹敬军胡久艳 梁宏伟郭晓明杨宪利曹健伟 王勇强郭康赵建震张长庚 赵海锋梁海军杨建荣 (74)专利代理机构 西安吉盛专利代理有限责任 公司 61108 代理人 陈东丽 (51)Int.Cl. C09K 8/03(2006.01) (54)发。

2、明名称 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻 井液及制备方法 (57)摘要 本发明提供一种泥岩防塌的气井水平井小 井眼多胺强抑制防塌钻井液及制备方法, 制备该 钻井液所用原料包括下述质量百分比的物质: 主 要作为泥岩强抑制剂和辅助碱性调节剂的有机 胺0.30.4%; 抑制剂和液相加重剂的可溶性盐3 5%; 提粘剂0.20.4%; 降滤失剂1.52.5%; 封 堵剂4.06.0%; 碱度控制剂0.050.1%; 润滑剂 1.52.5%; 加重剂, 余量为水。 本发明可应用于 长庆苏里格气田套管开窗侧钻小井眼水平井施 工, 特别适合长裸眼段斜井段、 水平段含易塌 泥岩井段的施工。 该钻井液抑制防塌。

3、性强, 对易 水化坍塌的泥岩井段具有良好的防塌效果, 井壁 稳定规则, 减少了井下事故的发生率, 提高了生 产时效,取得了良好的经济效益。 权利要求书1页 说明书8页 CN 108822811 A 2018.11.16 CN 108822811 A 1.一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 制备该钻井液所用原 料包括下述质量百分比的物质: 有机胺0.30.4%; 无机可溶性盐35%; 提粘剂0.20.4%; 降滤失剂1.52.5%; 封堵剂4.06.0% 碱度控制剂0.050.1%; 润滑剂1.52.5%; 加重剂2040%; 余量为水。 2.根据权利要求1所述的一种气井水。

4、平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 所述的有机胺为多乙烯多胺。 3.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 所述的无机可溶性盐为氯化钾。 4.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。 5.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理剂混合使 用; 羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为 (12) : 1:(12) 。 6.根据权利要求1所述的一种气。

5、井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 所述封堵剂由超细碳酸钙粉、 磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成, 超细碳酸钙粉、 磺化沥青粉 和乳化石蜡的质量比为 (23) : 1:(12) 。 7.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 所述碱度控制剂为氢氧化钠。 8.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 所述润滑剂为植物油改性处理剂。 9.根据权利要求1所述的一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。 10.如权利要求1-9所述的任意一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌。

6、钻井液的制备 方法, 其特征在于: 其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行: 1)在配浆罐内按配方比例装入清水; 2)按照配方比例, 将碱度控制剂、 提粘剂、 降滤失剂、 封堵剂, 在混浆泵作用下依次加入 清水中, 充分搅拌混合均匀、 溶解; 3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐, 搅拌混合均匀、 溶解; 4) 按配方比例, 加入加重剂, 搅拌均匀; 5) 在现场使用中, 加入配比的润滑剂, 搅拌均匀, 充分预水化, 配制成钻井液。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108822811 A 2 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液及制备方法 技术领域 0001 本发明涉及油。

7、气田钻井作业中的一种钻井液配方及制备方法, 是一种适合长庆气 田小井眼水平井钻进, 特别是含斜井段、 水平段的长裸眼井段复杂泥岩地层钻进的钻井液 配方及制备方法。 背景技术 0002 目前, 长庆气田苏里格区块, 由于环保要求越来越高, 利用老井场老井眼进行套管 开窗侧钻小井眼水平井施工, 不但可以利用老井场, 减少征地压力, 减少钻井液用量, 减少 废弃钻屑排放量, 减少废弃钻井液处理费用, 同时, 也是开采剩余储量的行之有效的方法。 但是5 1/2 (139.7mm) 套管开窗侧钻属于小井眼钻井施工, 井径小于7 (177.8mm) 的井眼称 为小井眼; 由于井眼小, 钻具尺寸小等特殊性,。

8、 钻具刚性弱、 循环间隙小、 摩阻大、 加压困难、 循环压耗大、 泵压高等问题, 使得钻井液技术不同于常规井钻井液施工, 需要更精确的钻井 液性能与精细操作, 具有其特殊性的一面。 加之, 长裸眼斜井段、 水平段的泥岩坍塌复杂问 题, 更加剧了小井眼水平井施工的难度。 S36-X-X井是一口5 1/2 ( 139.7mm) 套管开窗侧 钻气井水平井, 由于在斜井段和水平段钻遇大段泥岩, 造成泥岩段掉块、 坍塌, 井下复杂, 以 至于造成填井侧钻, 大大延长了钻井周期, 增加了钻井成本, 造成了一定的损失和不必要的 浪费。 鉴于在小井眼气井水平井钻井液施工中存在的问题, 经过查阅资料、 室内实验。

9、、 现场施 工, 研究出了一种保障井下安全的小井眼气井水平井钻井液体系配方, 根据钻井液抑制防 塌剂的筛选、 合理复配, 各种封堵粒子有效级配, 形成了在封堵性基础上具有强抑制性的一 种气井水平井小井眼强抑制防塌钻井液配方, 能有效预防泥岩等不稳定地层的缩径及垮 塌, 维持井壁稳定, 防止PDC钻头泥包, 有效提高钻井时效, 明显缩短了钻井周期。 对此我们 发明了一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液配方及制备方法。 发明内容 0003 为了克服现有容易造成填井侧钻, 大大延长了钻井周期, 增加了钻井成本, 造成了 一定的损失和不必要的浪费的问题, 本发明提供一种气井水平井小井眼多胺强抑制防。

10、塌钻 井液配方及制备方法, 本发明适合长水平段含泥岩复杂地层安全钻井作业, 保证安全钻进, 提高生产时效, 降低钻井成本, 本发明选用两种不同侧重功能的泥页岩有机、 无机抑制剂, 至少一种聚合物增粘剂, 至少一种聚合物降失水剂为主要添加剂、 封堵剂, 一种碱度控制 剂, 一种润滑剂, 一种以上加重剂配制成钻井液。 本发明的目的之一在于由于小井眼井眼小 (相对于常规大井眼) , 环空间隙小, 循环压耗大, 泵压高, 容易憋漏地层, 加之钻具刚性较 弱, 易造成钻具事故, 钻井施工的风险和难度大大增强, 如果钻遇泥岩地层, 钻井液抑制性 较差, 一旦造成泥岩段坍塌, 产生掉块, 那将是灾难性的, 。

11、因为环空间隙小, 较大掉块的破碎 和携带都比较困难, 造成憋漏地层或卡钻事故, 造成井下复杂, 所以保证易塌泥岩井段的井 壁稳定和井眼规则畅通及其关键。 说明书 1/8 页 3 CN 108822811 A 3 0004 本发明的目的之二在于本发明利用有机、 无机两种抑制剂协同作用, 满足增强抑 制性、 加重等作用, 同时增加了液相密度, 降低了固相含量, 有利用钻井液流变性的调节。 0005 本发明的目的之三在于本发明采用的封堵材料含有改性沥青、 纳米乳液、 改性石 鈉、 超细碳酸钙等功能良好新型处理剂。 0006 本发明的目的之四在于本发明提供的该体系配方的强抑制性、 强封堵性, 不但体 。

12、系性能良好, 而且有利于储层保护, 提高气井产量。 0007 本发明采用的技术方案为: 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 其特征在于: 制备该钻井液所用原料 包括下述质量百分比的物质: 有机胺0.30.4%; 无机可溶性盐35%; 提粘剂0.20.4%; 降滤失剂1.52.5%; 封堵剂4.06.0% 碱度控制剂0.050.1%; 润滑剂1.52.5%; 加重剂2040%; 余量为水。 0008 所述的有机胺为多乙烯多胺。 0009 所述的无机可溶性盐为氯化钾。 0010 所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。 0011 所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三。

13、种处理 剂混合使用; 羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为 (1-2) : 1: (1-2) 。 0012 所述封堵剂由超细碳酸钙粉、 磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成, 超细碳酸钙粉、 磺 化沥青粉和乳化石蜡的质量比为 (2-3) : 1:(1-2) 。 0013 所述碱度控制剂为氢氧化钠。 0014 所述润滑剂为植物油改性处理剂。 0015 所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。 0016 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法, 其特征在于: 其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行: 1)在配浆罐内按配方比例装入清水; 2)按照配方比例, 将碱度控制。

14、剂、 提粘剂、 降滤失剂、 封堵剂, 在混浆泵作用下依次加入 清水中, 充分搅拌混合均匀、 溶解; 3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐, 搅拌混合均匀、 溶解; 4) 按配方比例, 加入加重剂, 搅拌均匀; 5) 在现场使用中, 加入配比的润滑剂, 搅拌均匀, 充分预水化, 配制成钻井液。 0017 本发明的有益效果为: 本发明主要应用于长庆气田气井套管开窗侧钻小井眼水平井水平段、 斜井段钻进施 说明书 2/8 页 4 CN 108822811 A 4 工, 特别是水平段泥岩复杂地层钻进, 适合小井眼水平井钻进需要。 0018 本发明由于小井眼井眼小 (相对于常规大井眼) , 环空间隙小。

15、, 循环压耗大, 泵压 高, 容易憋漏地层, 加之钻具刚性较弱, 易造成钻具事故, 钻井施工的风险和难度大大增强, 如果钻遇泥岩地层, 钻井液抑制性较差, 一旦造成泥岩段坍塌, 产生掉块, 那将是灾难性的, 因为环空间隙小, 较大掉块的破碎和携带都比较困难, 造成憋漏地层或卡钻事故, 造成井下 复杂, 所以保证易塌泥岩井段的井壁稳定和井眼规则畅通及其关键。 0019 本发明利用有机、 无机两种抑制剂协同作用, 满足增强抑制性、 加重等作用, 同时 增加了液相密度, 降低了固相含量, 有利用钻井液流变性的调节。 0020 本发明采用的封堵材料含有改性沥青、 纳米乳液、 改性石鈉、 超细碳酸钙等功。

16、能良 好新型处理剂。 0021 本发明提供的该体系配方的强抑制性、 强封堵性, 不但体系性能良好, 而且有利于 储层保护, 提高气井产量。 0022 本发明提供的钻井液配方及制配方法对泥岩井段的抑制防塌作用强, 性能稳定易 于调节, 密度相对较低, 流变性能好, 能有效稳定水平段、 斜井段泥岩井壁, 保持井壁规则, 同时兼顾保护储层的需要, 既能满足长水平段钻进的需要, 又能大幅提高单井产量, 获得良 好的经济效益和社会效益, 值得推广应用。 具体实施方式 0023 实施例1: 为了克服现有容易造成填井侧钻, 大大延长了钻井周期, 增加了钻井成本, 造成了一定 的损失和不必要的浪费的问题, 本。

17、发明提供一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液 配方及制备方法, 本发明适合长水平段含泥岩复杂地层安全钻井作业, 保证安全钻进, 提高 生产时效, 降低钻井成本, 本发明选用两种不同侧重功能的泥页岩有机、 无机抑制剂, 至少 一种聚合物增粘剂, 至少一种聚合物降失水剂为主要添加剂、 封堵剂, 一种碱度控制剂, 一 种润滑剂, 一种以上加重剂配制成钻井液。 本发明的目的之一在于由于小井眼井眼小 (相对 于常规大井眼) , 环空间隙小, 循环压耗大, 泵压高, 容易憋漏地层, 加之钻具刚性较弱, 易造 成钻具事故, 钻井施工的风险和难度大大增强, 如果钻遇泥岩地层, 钻井液抑制性较差, 一 旦造。

18、成泥岩段坍塌, 产生掉块, 那将是灾难性的, 因为环空间隙小, 较大掉块的破碎和携带 都比较困难, 造成憋漏地层或卡钻事故, 造成井下复杂, 所以保证易塌泥岩井段的井壁稳定 和井眼规则畅通及其关键。 0024 本发明的目的之二在于本发明利用有机、 无机两种抑制剂协同作用, 满足增强抑 制性、 加重等作用, 同时增加了液相密度, 降低了固相含量, 有利用钻井液流变性的调节。 0025 本发明的目的之三在于本发明采用的封堵材料含有改性沥青、 纳米乳液、 改性石 鈉、 超细碳酸钙等功能良好新型处理剂。 0026 本发明的目的之四在于本发明提供的该体系配方的强抑制性、 强封堵性, 不但体 系性能良好,。

19、 而且有利于储层保护, 提高气井产量。 0027 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 制备该钻井液所用原料包括下述 质量百分比的物质: 有机胺0.3%; 说明书 3/8 页 5 CN 108822811 A 5 无机可溶性盐3%; 提粘剂0.2%; 降滤失剂1.5%; 封堵剂4.0% 碱度控制剂0.05%; 润滑剂1.5%; 加重剂20%; 余量为水。 0028 所述的有机胺为多乙烯多胺。 0029 所述的无机可溶性盐为氯化钾。 0030 所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。 高粘度聚阴离子纤维素, 在钻井液中提高 钻井液粘度, 要求高粘聚阴离子纤维素浓度0.63%在去离子水中, 粘度计。

20、600r/min读数 30。 0031 所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理 剂混合使用; 羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为 (1-2) : 1: (1-2) 。 本发明中低粘度聚阴离子纤维素, 在钻井液中主要起降滤失作用, 要求低粘聚阴离 子纤维素浓度0.30%在去离子水中, 粘度计600r/min读数90。 0032 所述封堵剂由超细碳酸钙粉、 磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成, 超细碳酸钙粉、 磺 化沥青粉和乳化石蜡的质量比为 (2-3) : 1:(1-2) 。 本发明中超细碳酸钙是指粒径在 1-25 m 之间的碳酸钙。 003。

21、3 所述碱度控制剂为氢氧化钠。 0034 所述润滑剂为植物油改性处理剂。 本发明中的植物油改性处理剂由质量比为100: (3-5) 的地沟油和表面活性剂ABS改性组成, 组成的润滑剂可分散于水中。 0035 所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。 0036 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法, 其特征在于: 其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行: 1)在配浆罐内按配方比例装入清水; 2)按照配方比例, 将碱度控制剂、 提粘剂、 降滤失剂、 封堵剂, 在混浆泵作用下依次加入 清水中, 充分搅拌混合均匀、 溶解; 3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐, 搅拌混合均匀、 。

22、溶解; 4) 按配方比例, 加入加重剂, 搅拌均匀; 5) 在现场使用中, 加入配比的润滑剂, 搅拌均匀, 充分预水化, 配制成钻井液。 0037 本发明主要应用于长庆气田气井套管开窗侧钻小井眼水平井水平段、 斜井段钻进 施工, 特别是水平段泥岩复杂地层钻进, 适合小井眼水平井钻进需要。 0038 苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡, 目前5 1/2 套管开窗侧钻水平井开发井 的主要含气层位是上古生界石盒子组地层。 在开发过程中, 水平的储层不可避免会钻遇泥 岩易塌井段, 这些井段泥页岩水化程度高、 易垮塌, 井下易出现复杂, 掉块、 坍塌; 储层非均 质性造成水平段轨迹调整频繁, 钻井周期长。

23、, 一旦泥岩地层复杂导致井下清洁难度加大, 泥 岩井段摩阻较砂岩井段摩阻明显增大, 严重影响后期钻进施工。 此外, 目前水平段沿袭传统 说明书 4/8 页 6 CN 108822811 A 6 盐水聚合物配方, 还存在问题, 通过配方改进后, 应用多胺强抑制防塌钻井液配方, 比较好 的解决了以上问题。 0039 本发明由于小井眼井眼小 (相对于常规大井眼) , 环空间隙小, 循环压耗大, 泵压 高, 容易憋漏地层, 加之钻具刚性较弱, 易造成钻具事故, 钻井施工的风险和难度大大增强, 如果钻遇泥岩地层, 钻井液抑制性较差, 一旦造成泥岩段坍塌, 产生掉块, 那将是灾难性的, 因为环空间隙小, 。

24、较大掉块的破碎和携带都比较困难, 造成憋漏地层或卡钻事故, 造成井下 复杂, 所以保证易塌泥岩井段的井壁稳定和井眼规则畅通及其关键。 本发明利用有机、 无机 两种抑制剂协同作用, 满足增强抑制性、 加重等作用, 同时增加了液相密度, 降低了固相含 量, 有利用钻井液流变性的调节。 本发明采用的封堵材料含有改性沥青 (磺化沥青) 、 纳米乳 液、 改性石鈉 (乳化石蜡) 、 超细碳酸钙等功能良好新型处理剂。 本发明提供的该体系配方的 强抑制性、 强封堵性, 不但体系性能良好, 而且有利于储层保护, 提高气井产量。 本发明提供 的钻井液配方及制配方法对泥岩井段的抑制防塌作用强, 性能稳定易于调节,。

25、 密度相对较 低, 流变性能好, 能有效稳定水平段、 斜井段泥岩井壁, 保持井壁规则, 同时兼顾保护储层的 需要, 既能满足长水平段钻进的需要, 又能大幅提高单井产量, 获得良好的经济效益和社会 效益, 值得推广应用。 本发明中涉及的未详细说明的各种试剂均为现有试剂, 可直接在市 场购买。 本实施例中不再进行详细的说明。 0040 实施例2: 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 制备该钻井液所用原料包括下述质量 百分比的物质: 有机胺0.4%; 无机可溶性盐5%; 提粘剂0.4%; 降滤失剂2.5%; 封堵剂6.0% 碱度控制剂0.1%; 润滑剂2.5%; 加重剂40%; 余量为水。 。

26、0041 所述的有机胺为多乙烯多胺。 0042 所述的无机可溶性盐为氯化钾。 0043 所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。 0044 所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理 剂混合使用; 羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为 (1-2) : 1: (1-2) 。 0045 所述封堵剂由超细碳酸钙粉、 磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成, 超细碳酸钙粉、 磺 化沥青粉和乳化石蜡的质量比为 (2-3) : 1:(1-2) 。 0046 所述碱度控制剂为氢氧化钠。 0047 所述润滑剂为植物油改性处理剂。 0048 所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。。

27、 说明书 5/8 页 7 CN 108822811 A 7 0049 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法, 其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行: 1)在配浆罐内按配方比例装入清水; 2)按照配方比例, 将碱度控制剂、 提粘剂、 降滤失剂、 封堵剂, 在混浆泵作用下依次加入 清水中, 充分搅拌混合均匀、 溶解; 3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐, 搅拌混合均匀、 溶解; 4) 按配方比例, 加入加重剂, 搅拌均匀; 5) 在现场使用中, 加入配比的润滑剂, 搅拌均匀, 充分预水化, 配制成钻井液。 0050 本发明提供的钻井液配方及制配方法对泥岩井段的抑制。

28、防塌作用强, 性能稳定易 于调节, 密度相对较低, 流变性能好, 能有效稳定水平段、 斜井段泥岩井壁, 保持井壁规则, 同时兼顾保护储层的需要, 既能满足长水平段钻进的需要, 又能大幅提高单井产量, 获得良 好的经济效益和社会效益, 值得推广应用。 0051 实施例3: 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 制备该钻井液所用原料包括下述质量 百分比的物质: 有机胺0.35%; 无机可溶性盐4%; 提粘剂0.3%; 降滤失剂2.0%; 封堵剂5.0% 碱度控制剂0.08%; 润滑剂2.0%; 加重剂30%; 余量为水。 0052 所述的有机胺为多乙烯多胺。 0053 所述的无机可溶性盐为氯。

29、化钾。 0054 所述的提粘剂为高粘聚阴离子纤维素。 0055 所述的降滤失剂由羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂这三种处理 剂混合使用; 羧甲基淀粉、 低粘聚阴离子纤维素和磺化酚醛树脂三者的质量比为 (1-2) : 1: (1-2) 。 0056 所述封堵剂由超细碳酸钙粉、 磺化沥青粉和乳化石蜡混合而成, 超细碳酸钙粉、 磺 化沥青粉和乳化石蜡的质量比为 (2-3) : 1:(1-2) 。 0057 所述碱度控制剂为氢氧化钠。 0058 所述润滑剂为植物油改性处理剂。 0059 所述加重剂为石灰石粉或重晶石粉。 0060 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液的制备方法, 其特。

30、征在于: 其制备方法是由配方比例在常温常压下按照以下程序进行: 1)在配浆罐内按配方比例装入清水; 2)按照配方比例, 将碱度控制剂、 提粘剂、 降滤失剂、 封堵剂, 在混浆泵作用下依次加入 说明书 6/8 页 8 CN 108822811 A 8 清水中, 充分搅拌混合均匀、 溶解; 3)再按配方比例加入有机胺和无机可溶性盐, 搅拌混合均匀、 溶解; 4) 按配方比例, 加入加重剂, 搅拌均匀; 5) 在现场使用中, 加入配比的润滑剂, 搅拌均匀, 充分预水化, 配制成钻井液。 0061 本发明提供的钻井液配方及制配方法对泥岩井段的抑制防塌作用强, 性能稳定易 于调节, 密度相对较低, 流变。

31、性能好, 能有效稳定水平段、 斜井段泥岩井壁, 保持井壁规则, 同时兼顾保护储层的需要, 既能满足长水平段钻进的需要, 又能大幅提高单井产量, 获得良 好的经济效益和社会效益, 值得推广应用。 苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡, 目前5 1/2 套管开窗侧钻水平井开发井的主要含气层位是上古生界石盒子组地层。 在开发过程 中, 水平的储层不可避免会钻遇泥岩易塌井段, 这些井段泥页岩水化程度高、 易垮塌, 井下 易出现复杂, 掉块、 坍塌; 储层非均质性造成水平段轨迹调整频繁, 钻井周期长, 一旦泥岩地 层复杂导致井下清洁难度加大, 泥岩井段摩阻较砂岩井段摩阻明显增大, 严重影响后期钻 进施工。。

32、 此外, 目前水平段沿袭传统盐水聚合物配方, 还存在问题, 通过配方改进后, 应用多 胺强抑制防塌钻井液配方, 比较好的解决了以上问题。 0062 实施例4: 本实施例中, 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 制备该钻井液所用原料 包括下述质量百分比的物质: 在59.95%清水中依次加入0.05%碱度控制剂、 0.2%提粘剂、 2.5%降滤失剂,(降滤失剂由1.0%羧甲基淀粉 、 0.5%低粘聚阴离子纤维素和1.0%磺化酚醛 树脂组成) , 5.4%封堵剂,(封堵剂为3.0%超细碳酸钙粉、 1.4%磺化沥青粉和1.0%乳化石蜡组 成) , 充分搅拌混合均匀、 溶解; 再加入0.4%有机。

33、胺和5.0%无机可溶性盐, 搅拌混合均匀、 溶 解; 按现场密度要求, 加入25%加重剂, 其中加重剂为重晶石粉, 搅拌均匀; 在现场使用中, 根 据实际需要加入1.5%润滑剂, 其中润滑剂为植物油改性处理剂; 搅拌均匀, 充分预水化, 配 制成钻井液。 0063 一、 测试性能实验 按照钻井液测试指标方法, 基本性能如表1所示, 表1 一种配比钻井液性能 序号性能名称指标 1密度, g/cm31.241.32 2FV, sec.5579 3API FL, mL1.72.0 4HTHP FL, mL5.67.0 5pH89 6PV, mPas2231 7YP, Pa915 86RPM48 二、。

34、 按照上述组成配比, 根据上述配制程序在现场配制, 对苏里格气田气井套管开窗侧 钻水平井S36-X-X井进行现场实验, 最后完井井深4239m, 石盒子组水平段长600m, 钻穿最 长泥岩连续段123m。 该井通过该配方的使用, 在水平段钻进过程中泥岩井段, 井壁稳定, 起 下钻顺利, 达到了稳定井壁、 安全生产的作用。 其技术指标如表1所示。 说明书 7/8 页 9 CN 108822811 A 9 0064 实施例5: 本实施例中, 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液, 制备该钻井液所用原料 包括下述质量百分比的物质: 在59.75%清水中依次加入0.05%碱度控制剂 (氢氧化钠) 。

35、、 0.3% 提粘剂、 2.0%降滤失剂,(降滤失剂由0.5%羧甲基淀粉 、 0.5%低粘聚阴离子纤维素和1.0%磺 化酚醛树脂组成) , 6.0%封堵剂,(封堵剂为3.0%超细碳酸钙粉、 1.0%磺化沥青粉和2.0%乳化 石蜡组成) , 充分搅拌混合均匀、 溶解; 再加入0.4%有机胺和5.0%无机可溶性盐, 搅拌混合均 匀、 溶解; 按现场密度要求, 加入25%加重剂, 其中加重剂为重晶石粉, 搅拌均匀; 在现场使用 中, 根据实际需要加入1.5%润滑剂, 其中润滑剂为植物油改性处理剂; 搅拌均匀, 充分预水 化, 配制成钻井液。 0065 一、 测试性能实验 按照钻井液测试指标方法, 基。

36、本性能如表2所示, 表2 一种配比钻井液基本性能 序号性能名称指标 1密度, g/cm31.251.30 2FV, sec.5273 3API FL, mL1.52.0 4HTHP FL, mL5.87.0 5pH8-9 6PV, mPas2133 7YP, Pa815 86RPM49 二、 按照上述组成配比, 根据上述配制程序在现场配制, 对苏里格气田套管开窗侧钻气 井水平井T2-X-X井, 进行现场试验,地层石盒子组, 完钻井深4200m, 水平段进尺700 m, 水 平段共钻遇泥岩153m, 最长连续泥岩井段98m钻井施工各工序顺利。 0066 其施工钻井液性能如表2所示, 该井在水平段施工过程中, 起下钻顺利, 井底干净, 摩阻相对较小, 泥岩井段在钻井中无不良显示。 此外, 本发明钻井液配方现场应用结果表明 较传统钻井液配方相比, 体系配方有了进一步发展, 性能良好, 减少了井下事故的发生, 节 省了钻井成本和钻井时间, 取得良好的经济效益。 0067 以上例举仅仅是对本发明的举例说明, 并不构成对本发明的保护范围的限制, 凡 是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。 本实施例没有详细叙述的试 剂均为现有试剂可在市场直接购买, 本发明在这里不一一叙述。 说明书 8/8 页 10 CN 108822811 A 10 。

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