[发明专利]一种破岩钻井液

说明书

技术领域

本发明涉及一种破岩钻井液。

背景技术

石油工程作业的对象是埋藏在地下数千米深的岩石，破岩效果是石油钻井中的重要技术问题，它体现的是钻井速度；而且钻井过程中要钻遇到多种复杂地层，存在地层压力、地层状态、岩性和地层分层深度等不确定因素，井下的复杂情况更是难以预料，处理的难度也在增加，深井高压下钻遇硬质地层泥页岩、软页岩、粘页岩及膨胀性页岩时，这类地层很容易水化膨胀导致井下复杂事故的发生，尤其是在西部深井钻井、钻遇山前强应力构造和大段泥页岩井段过程中井壁失稳问题表现尤为突出，严重制约了钻井速度，钻井速度是影响油田勘探与开发效益的关键因素，提高钻井速度可以大幅度降低钻井成本，加快勘探开发进程，也是深井超深井钻井过程中迫切需要解决的问题。同时，钻井速度的提高，能够减少钻井液浸泡油气层的时间，降低钻井液对储层的损害，有利于发现油气层及大幅度提高采收率。

发明内容

本发明的目的是提供一种破岩钻井液，破岩钻井液能瞬间有效降低地层岩石强度且有利于井壁稳定的钻井液技术体系，减少井壁垮塌、显著提高钻井速度，从而可以降低钻井成本、加快勘探开发进程。高效破岩钻井液配方：按重量100％计，3～5％钠膨润土、0.2～0.5％FCLS、0.3～0.5％XY-27、0.2～0.5％JT-888、0.2～0.3％FA-367、0.4～0.6％XC生物聚合物、0.2～0.5％WGP和余量水。

(2)FCLS为铁铬木质素磺酸盐；

(3)JT-888为羧酸衍生物；

(4)FA-367为两性离子聚合物增粘包被剂；

(5)XC生物聚合物为黄原胶；

(6)XY-27为两性离子聚合物降粘剂。

(7)WGP为一种稳定井壁破岩剂。

附图说明

图1浸泡时间vs岩芯强度其中(a)单轴应力测试(b)三轴应力测试。

具体实施方式

原料：

(1)钠膨润土，河南省中原矿业有限公司。

(2)FCLS为铁铬木质素磺酸盐，山东金朔化工有限公司。

(3)JT-888为羧酸衍生物，北京金海岸助剂。

(4)FA-367为两性离子聚合物增粘包被剂，北京金海岸助剂厂。

(5)XC生物聚合物为黄原胶，河北鑫合生物化工有限公司。

(6)WGP——高效破岩剂(合成配方是：一种稳定井壁高效破岩剂(WGP)，该稳定井壁高效破岩剂(WGP)包括质量份数80-100份植物蛋白、质量份数180-200份的水、质量份数50-65份的浓度20％的三氯氧磷(POCl3)的溶液、质量份数20-40份的巯基聚醚多元醇、质量份数30-40份的磺化琥珀酸二辛酯、质量份数16-24份的磺化剂、正己烷和pH值调节剂)，中国石油集团钻井工程技术研究院研制。

(7)两性离子聚合物降粘剂，XY-27，山东聚鑫化工有限公司。

实施例1

3％钠膨润土、0.2％铁铬木质素磺酸盐、0.3％两性离子聚合物降粘剂、0.2％羧酸衍生物、0.2％两性离子聚合物增粘包被剂、0.4％黄原胶、0.2％WGP和余量为水。

实施例2

5％钠膨润土、0.5％铁铬木质素磺酸盐、0.5％两性离子聚合物降粘剂、0.5％羧酸衍生物、0.3％两性离子聚合物增粘包被剂、0.6％黄原胶、0.5％WGP和余量为水。

实施例3

4％钠膨润土、0.4％铁铬木质素磺酸盐、0.4％两性离子聚合物降粘剂、0.3％羧酸衍生物、0.2％两性离子聚合物增粘包被剂、0.5％黄原胶、0.4％WGP和余量为水。

一、高效破岩钻井液性能

1、高效破岩钻井液浸泡时间对岩芯强度的影响

分别采用单轴、三轴应力实验测试岩芯在添加和未添加高效破岩剂钻井液中浸泡不同时间岩芯强度的变化。

从图1可看出，岩芯在未添加WGP的钻井液中浸泡，其岩芯强度随着浸泡时间的延长而逐渐降低；当岩芯在高效破岩钻井液中浸泡，岩芯强度随着岩芯浸泡时间的增加而降低速率更快。单轴应力测试结果表明浸泡时间达到30s的时候岩芯强度最小；三轴应力测试结果表明岩芯在0.5％WGP的钻井液中浸泡，采用10MPa围压，岩芯强度在60s出现拐点，增加围压至20MPa，岩芯强度在20s就会出现最小值，此时有利于钻进过程中的快速有效破岩。

2、高效破岩钻井液对井壁稳定的影响