[发明专利]镶嵌屏蔽钻井液

说明书

本发明涉及一种镶嵌屏蔽钻井液，包括以下重量含量的组分：0.2%‑8.5%镶嵌屏蔽剂，0‑5%增粘剂，0‑8%加重剂，余量为基础液，镶嵌屏蔽剂通过将单体、引发剂、分散剂、刚性内核等加入到水中，搅拌均匀，并升温至反应，烘干制得。该钻井液由于使用镶嵌屏蔽剂，起到单向封堵的作用，且其弹性可变性特征可使其对入口为不同形状的孔隙均具有良好的适应性，不影响油井产能。

技术领域

本发明涉及一种镶嵌屏蔽钻井液，以及该镶嵌屏蔽钻井液的制备方法和使用方法。

背景技术

随着世界油气需求的持续增长，采用保护储层钻井液技术勘探开发复杂油气藏的力度逐年加大。研制低伤害钻井完井液，最大限度地减轻钻井过程中造成的储层损害，是取得复杂油气藏钻探成果的关键。

为了有效阻止钻井液侵入储层，现有技术中已有常规屏蔽暂堵技术、广谱屏蔽暂堵技术和理想充填屏蔽暂堵技术等。这些屏蔽暂堵技术要求暂堵剂粒子尺寸小于孔隙或裂缝尺寸，且按一定规则与储层孔喉尺寸严格匹配，因此准确获取储层孔隙尺寸及分布状况是成功实施屏蔽暂堵技术的前提和关键所在。但是，由于受储层岩石非均质性的限制，往往很难准确获取施工井的孔隙尺寸数据，常常导致屏蔽暂堵效果不理想，有时甚至会加大对油气层的损害，且屏蔽暂堵后往往需要后续的解堵作业，增加了生产成本，现有技术的钻井液作用机理可参见图1。

对于理想的钻井液，投资方最需要的是：在井筒内储层污染最小，或接近无污染（30mm），产量高；储层固井质量全部合格（95～100%）；寿命长，避免窜层、套损、或导致侧钻；在地面上循环浆、坑浆可全部回收重复使用，以达到环保要求。而钻井工程方最需要的是：在井筒内高渗透砂岩井段不要粘卡、失浆过大；泥页岩井段不要坍塌掉块、造浆、泥包钻头；斜井段要低滤失、润滑、破坏砂床、低摩阻；井壁稳定、扩大率小且分布窄；钻屑状态保持率高；在地面上钻屑易于一次性脱除；循环浆、坑浆全部可回收重复使用。技术的关键在于，在复杂的地质条件下，在不能用膨润土的环境中，实现不用膨润土的安全高效钻井。

发明内容

为了克服上述缺陷并达到各方面的期望，本发明提供一种镶嵌屏蔽钻井液。进一步地，本发明还提供一种镶嵌屏蔽钻井液的制备方法和使用方法。

本发明人经过锐意研究得到一种包含镶嵌屏蔽剂的钻井液。由于镶嵌屏蔽剂具有弹性可变性和直径大于储层孔隙直径的特点，在压差的作用下，镶嵌屏蔽剂颗粒部分镶嵌入孔隙入口处，将孔隙封堵住，其余部分仍在孔隙外面，起到单向封堵的作用。同时，此封堵材料的弹性可变性特征可使其对入口为不同形状的孔隙均具有良好的适应性，克服了刚性颗粒因不能变形而适应性差的缺点。其作用机理可参见图2。

根据本发明提供的镶嵌屏蔽钻井液包括以下重量含量的组分：

镶嵌屏蔽剂， 0.2%-8.5%，

增粘剂， 0-5%，

加重剂， 0-8%

余量为基础液，

其中，所述重量含量是指所述组分基于镶嵌屏蔽钻井液总重量的重量百分比。

在本发明提供的镶嵌屏蔽钻井液中，基于钻井液总重量而言，镶嵌屏蔽剂含量为0.2%-8.5%，优选2%-5%。当镶嵌屏蔽剂含量在此范围内时，所得钻井液能够有效镶嵌封堵钻井周围的空隙，防止钻井液渗透侵入储层。如果镶嵌屏蔽剂含量低于0.2%，由于其用量过低导致镶嵌屏蔽不足，钻井液可能会渗透侵入储层。另一方面，如果镶嵌屏蔽剂含量高于8.5%，不仅由于其用量过高导致成本增加，而且由于用量过剩导致镶嵌屏蔽剂颗粒留存于钻井液中，影响钻井液的性能。

在本发明中，所用镶嵌屏蔽剂通过以下方法制备：

将100重量份份刚性无机内核、500-2600重量份单体、50-300重量份引发剂和30-300重量份分散剂等加入到水中，升温至60℃-90℃，反应完成后形成长链聚合物，烘干得到镶嵌屏蔽剂。