【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及油氣田鉆井，具體涉及一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液及其制備方法和應用。
技術介紹
1、由于對環境保護問題的日益重視，對鉆井液的環保性能提出了新的、更嚴格的要求，要求鉆井液無毒、可降解，不污染周圍環境。相對于油基鉆井液，水基鉆井液具有環保性好、成本低的顯著優勢。統計表明，80％的鉆井工程中應用的都是水基鉆井液。隨著油氣資源向深部勘查開發以及干熱巖鉆探、深部科學鉆探工程的實施，鉆遇地層溫度越來越高，對鉆井液的抗溫能力提出了更高的要求。
2、甲基葡萄糖苷鉆井液又稱為仿油基鉆井液，可以通過形成半透膜防止頁巖水化，具有較好的潤滑性和相容性，對環境友好，流變性能穩定，能有效攜帶巖屑和清潔井筒。但是甲基葡萄糖苷在鉆井液中加量大、抑制性不足。
3、國內外在環保水基鉆井液的研究與應用方面開展了大量的工作，并取得了一些重要的成果。但是，現有適用于致密氣的環保型水基鉆井液體系還普遍存在以下問題：
4、(1)研發的環保型處理劑抗溫能力不夠強，一定程度上制約了環保水基鉆井液的應用溫度范圍。
5、(2)抗溫環保鉆井液體系多數要與環保性能較差的處理劑(如磺化類處理劑)復配，才能達到更好的性能，這使鉆井液整體的環保性能受到一定程度的影響。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是目前的水基鉆井液存在抗溫能力和環保性能不足的問題，目的在于提供一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液及其制備方法和應用，解決了目前的水基鉆井液存在抗溫能力和環保性能不足
2、本專利技術通過下述技術方案實現：
3、第一方面，本申請提供一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，包括以下組分：鵬潤土漿、氫氧化鈉、黃原膠、兩性離子聚合物包被劑、降濾失劑、封堵劑、抑制劑、氯化鉀、潤滑劑、消泡劑、降粘劑和重晶石。
4、進一步的，水基鉆井液的組分按以下質量百分數計：2％～4％的膨潤土漿、0.2％的氫氧化鈉、0～0.2％的黃原膠、0.2％～0.3％的兩性離子聚合物包被劑、4％～6％的降濾失劑、4％的封堵劑、0.2％～0.3％的抑制劑、8％的氯化鉀、2％的潤滑劑、0.1％的消泡劑以及1％～2％的降粘劑，余量為重晶石。
5、進一步的，當用于密度為1.7g/cm3的環境時，水基鉆井液的組分按以下質量百分數計：4％的膨潤土漿、0.2％的氫氧化鈉、0.2％的黃原膠、0.3％的兩性離子聚合物包被劑、6％的降濾失劑、4％的封堵劑、0.3％的抑制劑、8％的氯化鉀、2％的潤滑劑、0.1％的消泡劑以及1％的降粘劑，余量為重晶石。
6、進一步的，當用于密度為2.3g/cm3的環境時，水基鉆井液的組分按照以下質量百分數計：2％的膨潤土漿、0.2％的氫氧化鈉、0.2％的兩性離子聚合物包被劑、4％的降濾失劑、4％的封堵劑、0.2％的抑制劑、8％的氯化鉀、2％的潤滑劑、0.1％的消泡劑以及2％的降粘劑，余量為重晶石。
7、進一步的，所述重晶石的密度為4.3g/cm3。
8、進一步的，所述兩性離子聚合物包被劑為鉆井液用兩性離子聚合物強包被劑(fa-367)；所述降濾失劑為環保型降濾失劑(jy-1b)；所述封堵劑為環保型封堵劑(jhs-01)；所述抑制劑為環保型抑制劑(yfkn)；所述潤滑劑為鉆井液用潤滑劑(jhl-03)；所述消泡劑為通用有機硅消泡劑(at-920)；所述降粘劑為硅氟高溫降粘劑(sf260)。
9、第二方面，本申請提供一種采用上述配方制備適用于致密氣的環保型水基鉆井液的制備方法，包括以下步驟：
10、步驟1：在水中加入膨潤土和氫氧化鈉，攪拌混勻，作為基漿；
11、步驟2：向基漿中依次加入黃原膠、兩性離子聚合物包被劑、降濾失劑、封堵劑和抑制劑，攪拌均勻；
12、步驟3：繼續膠乳氯化鉀，攪拌均勻；
13、步驟4：繼續加入潤滑劑、消泡劑、降粘劑和重晶石，攪拌均勻。
14、進一步的，其特征在于，步驟2中每加入一種處理劑均攪拌5分鐘。
15、進一步的，步驟4中每加入一種處理劑均攪拌5分鐘，最后再攪拌10分鐘。
16、第三方面，本申請提供一種上述配方的水基鉆井液或上述水基鉆井液的制備方法制備的水基鉆井液在深水和超深水油氣田鉆井中的應用。
17、本專利技術與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：
18、(1)本專利技術中的環保型水基鉆井液的制作成本低，有利于推動環保水基鉆井液的廣泛應用，實現了適用于致密氣的環保水基鉆井液用處理劑的全部環保化；
19、(2)本專利技術提供的環保型水基站井液具有優異的流變濾失性、潤滑性和沉降穩定性，塑性黏度為25mpa.s～47mpa.s，api失水為2.4ml～2.8ml，初切為3pa～3.5pa，終切為5pa～9pa，動力切為10pa～11pa；
20、(3)本專利技術提供的環保型水基鉆井液具有較優異的抗溫穩定性，流變性能隨溫度的升高波動較小，同時水基鉆井液體系具有優異的防氣侵能力和脫氣效果，在持續注甲烷的過程中，體系性能穩定；
21、(4)本專利技術提供的環保型水基鉆井液具有優異的抑制性和儲層保護性能，可有效抑制泥頁巖水化分散，對致密砂巖巖心的滲透率損害率為18.66％，低于原體系；
22、(5)本專利技術提供的適用于致密氣的環保型水基鉆井液，能進一步提高鉆井時效及井下施工安全性，從而降低致密氣鉆井周期，為致密氣安全優快鉆井發揮重要作用。
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1.一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，包括以下組分：鵬潤土漿、氫氧化鈉、黃原膠、兩性離子聚合物包被劑、降濾失劑、封堵劑、抑制劑、氯化鉀、潤滑劑、消泡劑、降粘劑和重晶石。
2.根據權利要求1所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，水基鉆井液的組分按以下質量百分數計：2％～4％的膨潤土漿、0.2％的氫氧化鈉、0～0.2％的黃原膠、0.2％～0.3％的兩性離子聚合物包被劑、4％～6％的降濾失劑、4％的封堵劑、0.2％～0.3％的抑制劑、8％的氯化鉀、2％的潤滑劑、0.1％的消泡劑以及1％～2％的降粘劑，余量為重晶石。
3.根據權利要求1所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，當用于密度為1.7g/cm3的環境時，水基鉆井液的組分按以下質量百分數計：4％的膨潤土漿、0.2％的氫氧化鈉、0.2％的黃原膠、0.3％的兩性離子聚合物包被劑、6％的降濾失劑、4％的封堵劑、0.3％的抑制劑、8％的氯化鉀、2％的潤滑劑、0.1％的消泡劑以及1％的降粘劑，余量為重晶石。
4.根據權利要求1所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆
5.根據權利要求1所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，所述重晶石的密度為4.3g/cm3。
6.根據權利要求1所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，所述兩性離子聚合物包被劑為鉆井液用兩性離子聚合物強包被劑；所述降濾失劑為環保型降濾失劑；所述封堵劑為環保型封堵劑；所述抑制劑為環保型抑制劑；所述潤滑劑為鉆井液用潤滑劑；所述消泡劑為通用有機硅消泡劑；所述降粘劑為硅氟高溫降粘劑。
7.一種權利要求1～6任意一項所述的適用于致密氣的環保型水基鉆井液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液的制備方法，其特征在于，步驟2中每加入一種處理劑均攪拌5分鐘。
9.根據權利要求7所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液的制備方法，其特征在于，步驟4中每加入一種處理劑均攪拌5分鐘，最后再攪拌10分鐘。
10.一種權利要求1～6任意一項所述的水基鉆井液或權利要求7～9任意一項所述的水基鉆井液的制備方法制備的水基鉆井液在深水和超深水油氣田鉆井中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，包括以下組分：鵬潤土漿、氫氧化鈉、黃原膠、兩性離子聚合物包被劑、降濾失劑、封堵劑、抑制劑、氯化鉀、潤滑劑、消泡劑、降粘劑和重晶石。
2.根據權利要求1所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，水基鉆井液的組分按以下質量百分數計：2％～4％的膨潤土漿、0.2％的氫氧化鈉、0～0.2％的黃原膠、0.2％～0.3％的兩性離子聚合物包被劑、4％～6％的降濾失劑、4％的封堵劑、0.2％～0.3％的抑制劑、8％的氯化鉀、2％的潤滑劑、0.1％的消泡劑以及1％～2％的降粘劑，余量為重晶石。
3.根據權利要求1所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，當用于密度為1.7g/cm3的環境時，水基鉆井液的組分按以下質量百分數計：4％的膨潤土漿、0.2％的氫氧化鈉、0.2％的黃原膠、0.3％的兩性離子聚合物包被劑、6％的降濾失劑、4％的封堵劑、0.3％的抑制劑、8％的氯化鉀、2％的潤滑劑、0.1％的消泡劑以及1％的降粘劑，余量為重晶石。
4.根據權利要求1所述的一種適用于致密氣的環保型水基鉆井液，其特征在于，當用于密度為2.3g/cm3的環境時，水基鉆井液的組分按照以下質量百分數計：2％的膨潤土漿、0.2％的氫氧化鈉、0.2％的兩性離子...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭建華，沈欣宇，胡錫輝，王銳，唐宜家，張超平，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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