一種低固相環保復合鹽水鉆井液及其制備方法和應用技術

本發明專利技術是關于一種低固相環保復合鹽水鉆井液及其制備方法和應用。所述低固相環保復合鹽水鉆井液，以重量份數計，包括：水：100份；氫氧化鈉：0.2

【技術實現步驟摘要】
一種低固相環保復合鹽水鉆井液及其制備方法和應用


[0001]本專利技術涉及石油鉆井
，具體涉及一種低固相環保復合鹽水鉆井液及其制備方法和應用。

技術介紹

[0002]大量鉆井實踐表明，鉆井液中固相含量增加是引起鉆速下降的一個重要原因。高密度鉆井液中加重劑含量在30％
?
45％，高固相含量鉆井液對鉆井設備機械損傷以及機械鉆速影響大，因此將高密度鉆井液固相含量控制在一定范圍內將顯著提高鉆井速度。

技術實現思路

[0003]有鑒于此，本專利技術的主要目的在于，提供新型的低固相環保鉆井液及其制備方法和應用，所要解決的技術問題是鉆井過程中的井壁穩定性、鉆井液固相含量高對鉆速的影響，通過提高鉆井液抑制、封堵性保持井壁穩定，同時大幅度降低鉆井液固相含量，實現鉆井液的低固相，從而達到提高鉆井速度、縮短鉆井周期的目的。
[0004]本專利技術的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本專利技術提出的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，以重量份數計，其包括：
[0005]水：100份；
[0006]氫氧化鈉：0.2
?
0.8份；
[0007]水溶性氨基酸鹽：1
?
250份；
[0008]甲酸鹽：5
?
12份；
[0009]增粘劑：0.2
?
0.6份；
[0010]降濾失劑：0.4
?
0.8份；
[0011]可變形封堵劑：0.5
?<br/>1份；
[0012]納米碳酸鈣：0.4
?
0.7份；
[0013]800目碳酸鈣：0.4
?
0.6份；
[0014]2000目碳酸鈣：0.8
?
1.2份。
[0015]本專利技術的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。
[0016]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述水溶性氨基酸鹽為氨基酸鈣。
[0017]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述甲酸鹽為甲酸鈉或甲酸鉀。
[0018]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述增粘劑為生物聚合物或聚合物類增粘劑。
[0019]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述降濾失劑為聚合物類鉆井液降濾失劑。
[0020]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述可變形封堵劑為聚合
物封堵劑，其粒徑D50&lt;50μm。
[0021]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述納米碳酸鈣的粒徑為50
?
1000nm。
[0022]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述800目碳酸鈣的粒徑D50為18μm。
[0023]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述2000目碳酸鈣的粒徑D50為6.5μm。
[0024]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液，其中所述低固相環保復合鹽水鉆井液的固相含量小于等于2.5％，密度為1.05
?
1.7g/cm3，塑性粘度&lt;30mPa
·
s，線性膨脹率&lt;3％，FL
HTHP
小于10ml，滲透率小于1md時的巖心封堵率大于99％，生物毒性EC
50
大于2.5
×
104mg/L，巖心滲透率恢復值為89％以上；對套管材質的P110鋼片、鉆桿材質的S135鋼片的腐蝕速率分別為0.0049mm/a、0.0057mm/a。
[0025]本專利技術的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。依據本專利技術提出的一種低固相環保復合鹽水鉆井液的制備方法，其包括以下步驟：
[0026]1)在2000
?
2500r/min的轉速下，于配方量的水中加入配方量的水溶性氨基酸鹽、甲酸鹽后攪拌3
?
4min得到鹽水溶液；
[0027]2)依次加入配方量的可變形封堵劑、降濾失劑及增粘劑，在2000
?
2500r/min下剪切8
?
12分鐘；
[0028]3)加入配方量的NaOH，在2000
?
2500r/min下繼續攪拌8
?
12分鐘；
[0029]4)依次加入配方量的納米碳酸鈣、800目碳酸鈣及2000目碳酸鈣，在2000
?
2500r/min下繼續攪拌8
?
12分鐘；
[0030]5)之后在10000
?
11000r/min轉速下高速攪拌8
?
12分鐘，即可得到所述低固相環保復合鹽水鉆井液。
[0031]本專利技術的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。依據本專利技術提出的一種低固相環保復合鹽水鉆井液在非常規致密油氣鉆井中的應用。
[0032]優選的，前述的一種低固相環保復合鹽水鉆井液在非常規致密油氣鉆井中的應用，其中所述低固相環保復合鹽水鉆井液為工作流體。
[0033]針對非常規致密油氣鉆井，本專利技術利用低固相復合鹽水鉆井液能大幅度提高機械鉆速的突出優勢，打造一套適合非常規致密油氣地質條件的高抑制性、低固相鹽水鉆井液體系，其特點是密度由可溶性鹽提供，只在鉆井液中加少量固體封堵劑以提高鉆井液封堵能力，因此鉆井液低固相、抑制及封堵性強，可為鉆井提供更高的鉆速，快速鉆穿地層，同時維護井壁穩定減少井下事故發生，達到縮短鉆井周期、降低綜合鉆井成本的目的；同時，該低固相鹽水鉆井液體系有望在非常規致密油氣鉆井中替代油基鉆井液，大幅度減少鉆屑、鉆井廢水的處理成本。
[0034]借由上述技術方案，本專利技術提出的一種低固相環保復合鹽水鉆井液及其制備方法和應用，至少具有下列優點：
[0035]1)本專利技術的鉆井液密度分布范圍寬(1.05
?
1.7g/cm3)，可以滿足鉆井過程中不同地層壓力施工需要；
[0036]2)本專利技術的鉆井液流變性好，尤其是塑性粘度低(PV&lt;30mPa
·
s)，同時固相含量不
超過2.5％，十分有利于鉆井過程中提升機械鉆速。
[0037]3)本專利技術的鉆井液抑制、封堵能力強，鉆井液線性膨脹率&lt;3％，鉆井液FL
HTHP
小于10ml、巖心(滲透率小于1md)封堵率大于99％。
[0038]4)本專利技術的鉆井液為白色流體，重金屬含量在行業標準規定的范圍內，生物毒性EC
50
大于2.5
×
104mg/L，無毒、環保；
[0039]5)本專利技術的鉆井液的油氣層保護性能好，鉆井液的巖心滲透率恢復值在89％以上。
[0040]6)本專利技術的鉆井液對套管材質的P110鋼片、鉆桿材質的S135本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種低固相環保復合鹽水鉆井液，以重量份數計，其特征在于，包括：水：100份；氫氧化鈉：0.2
?
0.8份；水溶性氨基酸鹽：1
?
250份；甲酸鹽：5
?
12份；增粘劑：0.2
?
0.6份；降濾失劑：0.4
?
0.8份；可變形封堵劑：0.5
?
1份；納米碳酸鈣：0.4
?
0.7份；800目碳酸鈣：0.4
?
0.6份；2000目碳酸鈣：0.8
?
1.2份。2.如權利要求1所述的低固相環保復合鹽水鉆井液，其特征在于，所述水溶性氨基酸鹽為氨基酸鈣；所述甲酸鹽為甲酸鈉或甲酸鉀。3.如權利要求1所述的低固相環保復合鹽水鉆井液，其特征在于，所述增粘劑為生物聚合物或聚合物類增粘劑。4.如權利要求1所述的低固相環保復合鹽水鉆井液，其特征在于，所述降濾失劑為聚合物類鉆井液降濾失劑。5.如權利要求1所述的低固相環保復合鹽水鉆井液，其特征在于，所述可變形封堵劑為聚合物封堵劑，其粒徑D50&lt;50μm。6.如權利要求1所述的低固相環保復合鹽水鉆井液，其特征在于，所述納米碳酸鈣的粒徑為50
?
1000nm；所述800目碳酸鈣的粒徑D50為18μm；所述2000目碳酸鈣的粒徑D50為6.5μm。7.如權利要求1所述的低固相環保復合鹽水鉆井液，其特征在于，所述低固相環保復合鹽水鉆井液的固相含量小于等于2.5％，密度為1.05
?
1.7g/cm3，塑性粘度&lt;30mPa
·
s，線性膨脹...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭商平，張東，譚文軍，楊風艷，甘東川，
申請(專利權)人：安東石油技術集團有限公司，
類型：發明
國別省市：