專利名稱：一種強抑制鉆井液體系的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鉆井液體系，特別是涉及ー種用于超深側鉆井泥巖強抑制鉆井液體系。
背景技術：
隨著油田開發(fā)進入中后期，老井底水錐進，大部分井造成水淹，為了提高采收率和儲量動用程度，采用側鉆井方式溝通井筒周圍的縫洞儲集體。目前，側鉆井成為提高油田奧陶系油藏采收率的有效方式之一。
泥巖地層鉆井常常會發(fā)生井壁失穩(wěn)復雜，由于泥巖遇水易發(fā)生水化分散、膨脹作用，從而降低巖石強度造成井壁垮塌。因此對鉆井液的抑制性要求很高，而深井側鉆井往往會受井眼軌跡、地應カ等多方面因素影響加大井壁垮塌的風險，要求鉆井液必須具備良好的攜巖性、抑制性和抗溫性能。以保證鉆井完井作業(yè)的安全順利施工。塔河油田就是ー個例子，其主要勘探開發(fā)的地層為奧陶系儲層，屬縫洞型碳酸鹽巖油藏，埋藏深度在5500m以深，地層溫度在130-150°C。為實現(xiàn)避水要求，老井側鉆時需將造斜點上提至石炭系巴楚組或奧陶系桑塔木組泥巖地層，使軌跡在進入奧陶系儲層之前形成一定的位移，避開原井筒水體，側鉆井眼將在巴楚組或桑塔木組泥巖段穿行IOOm左右，巴楚組、桑塔木組地層泥巖粘土礦物含量在20%以上，其中伊蒙混層高達40%，水化膨脹、分散特性極強，鉆井過程中極易發(fā)生泥巖坍塌掉塊，原鉆井液體系很難滿足要求。主要表現(xiàn)在現(xiàn)有鉆井液體系抑制性和潤滑性不足，在埋藏深度大于5000m以上側鉆井使用時，易出現(xiàn)鉆具扭矩和摩阻過大，卡鉆等井下復雜事故。國外泥巖鉆進時主要采用油基鉆井液體系解決泥巖坍塌問題，該體系具有抗溫性好、抑制泥巖水化特性極強等特點，但成本高、存在環(huán)境污染和安全隱患。國內(nèi)研發(fā)的強抑制鉆井液體系有甲基葡萄糖甙MEG鉆井液、正電膠鉆井液、聚合醇鉆井液、甲酸鹽鉆井液等，均具有較強的抑制性，但這幾種鉆井液體系抑制劑加量大、成本高、抗鹽能力差，不適合于側鉆井推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術問題是克服在超深側鉆井中面臨的泥巖井壁垮塌，尋找ー種在該種條件下使用的鉆井液體系。本發(fā)明提供ー種側鉆井強抑制鉆井液體系，具有極強的抑制性能、封堵性能和潤滑性，抗高溫可達150°C，用于解決在超深側鉆井中面臨的泥巖井壁垮塌問題。具體來說，本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的一種鉆井液體系，其特征在于，按加入水的質量為100%計，以質量百分比計，含有膨潤土漿2. 5-4. 5%， 堿性調節(jié)劑0. 1-0. 3%
頁巖抑制劑0. 3-2. 0%，金屬離子聚合物0. 2-0. 4%，褐煤樹脂2. 0-5. 0%，磺化酚醛樹脂2. 0-5. 0 %，陽離子乳化浙青1. 0-3. 0%,潤滑劑0.5-3.0%,
乳化劑0.2-0.8%,原油2. 0-8. 0%，以及超細碳酸鈣1. 0-3. 0%。其中，按加入水的質量為100%計，以質量百分比計，含有膨潤土漿3. 0-4. 0%,優(yōu)選為 3. 5%，堿性調節(jié)劑0. 15-0. 25%，優(yōu)選為0. 2%，頁巖抑制劑0. 5-1. 5%，優(yōu)選為1. 0%，金屬離子聚合物0. 25-0. 35%，優(yōu)選為0. 3%，褐煤樹脂3. 0-4. 5%，優(yōu)選為4. 0%，磺化酚醛樹脂3. 0-4. 5 %，優(yōu)選為4. 0 %，陽離子乳化浙青1. 5-2. 5%，優(yōu)選為2. 0%，潤滑劑1. 0-2. 0%，優(yōu)選為1. 5%，乳化劑0. 3-0. 8%，優(yōu)選為 0. 4%，原油3. 0-7. 0%，優(yōu)選為5. 0%，以及超細碳酸鈣1. 0-3. 0%，優(yōu)選為2. 0%。其中，還含有硫酸鋇，其將所述鉆井液體系的密度調整為1. 10-1. 80g/cm3。其中，所述堿性調節(jié)劑為燒堿和/或純堿中的ー種或兩種。其中，所述頁巖抑制劑結構為通式(I)
權利要求
1.一種鉆井液體系，其特征在于，按加入水的質量為100%計，以質量百分比計，含有 膨潤土漿 2. 5-4. 5%， 堿性調節(jié)劑0. 1-0. 3% 頁巖抑制劑0. 3-2. 0%， 金屬離子聚合物0. 2-0. 4%， 褐煤樹脂2. 0-5. 0%， 磺化酚醛樹脂2. 0-5.0%, 陽離子乳化浙青1. 0-3. 0%, 潤滑劑0. 5-3. 0%， 乳化劑0. 2-0. 8%， 原油2. 0-8. 0%，以及 超細碳酸鈣1. 0-3. 0%。
2.如權利要求1所述的鉆井液體系，按加入水的質量為100%計，以質量百分比計，含有 膨潤土漿3. 0-4. 0%，優(yōu)選為3. 5%， 堿性調節(jié)劑0. 15-0. 25%，優(yōu)選為0. 2%， 頁巖抑制劑0. 5-1. 5%，優(yōu)選為1. 0%， 金屬離子聚合物0. 25-0. 35%，優(yōu)選為0. 3%， 褐煤樹脂3. 0-4. 5%，優(yōu)選為4. 0%， 磺化酚醛樹脂3. 0-4. 5%，優(yōu)選為4. 0%， 陽離子乳化浙青1. 5-2. 5%，優(yōu)選為2. 0%， 潤滑劑1. 0-2. 0%，優(yōu)選為1. 5%， 乳化劑0. 3-0. 8%，優(yōu)選為0. 4%， 原油3. 0-7. 0%，優(yōu)選為5. 0%，以及 超細碳酸鈣1. 0-3. 0%，優(yōu)選為2. 0%。
3.如權利要求1或2所述鉆井液體系，其中還含有硫酸鋇，其將所述鉆井液體系的密度調整為1. 10-1. 80g/cm3。
4.如權利要求1-3任一項所述鉆井液體系，其中所述頁巖抑制劑結構為通式(I)
5.如權利要求1-4任一項所述鉆井液體系，其中所述堿性調節(jié)劑為燒堿和/或純堿中的一種或兩種。
6.如權利要求1-5任一項所述鉆井液體系，其中所述的褐煤樹脂是由磺甲基化酚醛樹脂與磺甲基化褐煤縮聚而成。
7.如權利要求1-6任一項所述鉆井液體系，其中所述的磺化酚醛樹脂為磺甲基化酚醛樹脂。
8.如權利要求1-7任一項所述鉆井液體系，其中所述陽離子乳化浙青的軟化點為140-160°C，優(yōu)選所述陽離子乳化浙青的熒光級別小于4級，更優(yōu)選是由浙青粉乳化而成。
9.如權利要求1-8任一項所述鉆井液體系，其中所述的潤滑劑選自植物油和/或礦物油中的一種或幾種。
10.如權利要求1-9任一項所述鉆井液體系，其中所述的乳化劑是失水山梨醇脂肪酸脂。
11.如權利要求1-10任一項所述鉆井液體系，其中所述碳酸鈣的平均粒徑為20微米以下，優(yōu)選碳酸鈣的平均粒徑為2-16微米。
12.如權利要求1-11任一項所述鉆井液體系，其中所述的金屬離子聚合物是由層狀金屬氫氧化物與烯丙基單體聚合物縮聚而成。
13.如通式(I)的化合物
14.如通式(I)的化合物
全文摘要
本發(fā)明涉及一種強抑制鉆井液體系，按加入水的質量為100%計，以質量百分比計，含有膨潤土漿2.5-4.5%，堿性調節(jié)劑0.1-0.3%，頁巖抑制劑0.3-2.0%，金屬離子聚合物0.2-0.4%，褐煤樹脂2.0-5.0%，磺化酚醛樹脂2.0-5.0%，陽離子乳化瀝青1.0-3.0%，潤滑劑0.5-3.0%，乳化劑0.2-0.8%，原油2.0-8.0%，以及超細碳酸鈣1.0-3.0%。還提供了通式(I)化合物，R1為H或CH3；R2為H，CH3或C2H5；X為2-20之間的整數(shù)，作為頁巖抑制劑中的應用。該化合物與陽離子乳化瀝青在作為鉆進液體系中的應用。所述鉆井液體系對泥頁巖抑制性強，頁巖回收率高達90.33%，比自來水頁巖回收率提高了35.02%以上；抗高溫達150℃；老化前后潤滑摩阻系數(shù)分別小于0.1；抗劣質土、鹽、鈣污染能力強；抑制性強、封堵效果好，鉆井液的API失水小于4.5mL，HTHP失水小于12mL。
文檔編號C09K8/20GK103013470SQ201210592769
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權日2012年12月31日
發(fā)明者楊蘭田, 牛曉, 方靜, 沈青云, 侯子旭, 賈曉斌, 周偉, 張平, 羅發(fā)強, 李雙貴, 董秀民, 耿云鵬, 何仲, 方俊偉, 潘麗娟, 樊艷芳 申請人:中國石油化工股份有限公司