[发明专利]一种提高钻速的钻井液完井液及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井液完井液及制备方法，特别涉及一种提高钻速的钻井液完井液及制备方法。 

背景技术

    随着油气勘探开发领域的不断扩展，钻井过程中遇到的地层越来越复杂，井也越来越深，井下的复杂情况更是难以预料，处理的难度增加。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，在深井钻井、大段泥页岩井段井壁失稳问题表现尤为突出。特别是钻井液密度大于1.60g/cm³以上，由于固相含量高造成钻井液的动切力、塑性粘度大。上述因素造成：一方面由于泥页岩易吸水膨胀、分散运移，给钻井作业带来了许多困难，甚至引起井下复杂情况的发生，导致钻井速度降低；另一方面，低钻速又延长了钻井液在井眼内的滞留时间，更加剧了地层和井眼的不稳定，使作业成本大大增加；同时钻井液密度大，钻井液的动切力、塑性粘度过高，造成钻井液的循环压耗过大，严重制约了钻井速度。 

提高钻井速度的钻井液体系包括油基钻井液、合成基钻井液以及水基强抑制钻井液和聚合醇钻井液钻井液。油基钻井液具有抑制性强、润滑性好、井壁稳定以及对油气层损害程度小等优点，但是其成本高，而且会污染环境，生物降解性差。合成基钻井液具有油基钻井液的特点，解决了钻井液污染环境问题，但是成本高。强抑制钻井液和聚合醇钻井液等在一定程度上抑制了泥页岩的水化膨胀和分散运移，改善了钻井液润滑性能，提高了钻井速度，但是不能有效防止钻头泥包，钻井速度得不到明显提高。 

国外从上世纪90年代开始研究并现场应用水基快速钻井液技术，取得了很好的效果，Baroid与M-I公司应用快速钻井液技术在德克萨斯海岸高岛地区钻进，平均钻速从1.52-2.44m/h增加到3.05-7.62m/h(近四倍)；Hasley研制的快速钻井液技术在南得克萨斯Wilcox地层应用，45口井平均钻速比柴油基钻井液提高30%，成本降低20%；Aron研制的快速钻井液技术在墨西哥湾近海使用，钻井效率提高10～20%，16口井降低成本23.5万美元/口井；BP公司在加拿大东北部Noel油田，比同样性能的柴油油基钻井液的钻速提高50％以上。 

国内对水基快速钻井液技术的研究起步较晚，胜利油田从2003年开始钻井液快钻剂的研发，余丽彬等研制了一种快钻剂KSZJ，它由带电荷的蛋白质类大分子、表面活性剂和其它辅剂组成。在吐哈油田神平316井和连23井进行了现场试验，试验表明：加入KSZJ后，能较显著提高钻井液润滑性能，平均机械钻速提高了19.62%～31.13%。孙金生等发明了一种快速钻进剂，主要由植物蛋白、水、磷酸、二乙烯多胺、磺化剂和pH值调节剂组成。室内实验评价表明：该快钻剂吸附在岩石、岩屑表面，使岩石、岩屑表面实现由亲水向亲油转化。并在钻头及钻具表面形成油膜，减少摩擦降低扭矩。在钻井模拟实验中，加入0.2%该快速钻进剂后，能较好地提高钻速。 

目前研究主要限制于开发单一钻井液用提速处理剂，主要通过提高钻井液润滑性或者通过提高钻井液抑制性获得钻井提速；加入钻井液后易起泡，尤其是经高温后起泡严重；制造单体主要来源于矿物油类和植物油类两大类，矿物油对环境污染大，荧光级别高影响地质录井，植物油成本较高；现场一般应用于3000m左右，密度1.6g/cm³以下井。缺乏优化的提速效果显著的钻井液完井液技术配方，尤其是缺乏适合在高密度环境下使用的快速钻井液完井液技术。 

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种提高钻速的钻井液完井液及制备方法。 

本发明提到的一种提高钻速的钻井液完井液，由以下重量份的组分制成： 

连续液相采用淡水，加量100份；清洁润滑快钻剂，加量为0.2～1份；无水碳酸钠0.1～1份，粘土采用钠膨润土，加量为2～3份；所述增粘剂采用粘弹性聚合物或生物聚合物，加量为0.1～0.3份；

降失水剂采用褐煤树脂、磺酸盐共聚物降失水剂或磺甲基酚醛树脂，加量为0.3～6份；

抑制剂采用胺基抑制剂或胺基聚醇抑制剂，其加量为0～10份；

表面活性剂采用司盘-80或吐温-80，其加量为0～1份；

堵漏剂采用超细碳酸钙或膨胀石墨，加量为1～3份；

加重剂采用重晶石或四氧化锰，其加量为0.1～10份。

上述的胺基抑制剂，较佳的加量为0.5%。 

上述的司盘-80，其较佳的加量为0.3%～0.5%。 

上述的生物聚合物为黄原胶。