[发明专利]油页岩勘探新型钻井液

说明书

技术领域

本发明涉及一种油页岩勘探新型钻井液，属于地质勘探的钻探工程中冲孔护壁的方法。

背景技术

目前，世界大部分油页岩分布区地质勘探程度低，很难对全球的油页岩资源量正确预测（预测页岩油资源量4110亿吨），只有部分国家对本国油页岩矿床进行了详细的勘探和评价工作。油页岩作为非常规油气资源，储量仅次于煤炭，其热解可得到类似原油的页岩油和可替代天然气的煤气，可补充常规能源，对改变我国能源结构，具有非常重要的战略意义！

油页岩是一种腐泥岩，遇水后容易发生水化膨胀、分散的问题。油页岩地层由于其所含粘土比例较高，容易水化，给钻进操作带来了极大的负面影响，钻井过程中常出现井径扩大、井壁失稳、粘卡、扭矩及阻力增大等一系列井下复杂情况。所以，对油页岩地层勘探而言，钻井液是个非常重要的技术问题。随着油页岩资源得到重视，其开采步伐也在加快，传统的钻井液不能很好的满足油页岩地层的要求，存在岩心采取率低、钻进效率不高等问题，因此研制新型油页岩勘探钻井液非常有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油页岩勘探新型钻井液，为了使油页岩勘探工作顺利进行，研制出粘度低、失水量少、pH值在8到9，护壁防塌效果好的钻井液，在水敏性油页岩地层钻进，避免孔壁遇水而使其变软逐层剥落、膨胀缩径、粘卡等问题；是一种对油页岩勘探过程中不同层位、不同岩性、不同分散度的岩心进行浸泡试验，能达到油页岩地层勘探护壁、防塌、提高岩心采取率要求的钻井液。

本发明的技术方案是这样实现的：一种油页岩勘探新型钻井液，其特征在于由以下原料组成：水（溶剂），钠膨润土，碳酸钠(Na₂CO₃)，低粘度羧甲基纤维素钠（Na-CMC），水解聚丙烯酰胺(PHP)，磺化沥青。其配方按固体质量与液体体积百分比为：钠膨润土4.0%；碳酸钠0.04%；低粘度羧甲基纤维素钠0.9%；水解聚丙烯酰胺0.06%；磺化沥青1.0%，其余是水。

其具体过程如下：先往搅拌罐中加入水，依次加入钠膨润土、碳酸钠搅拌30-40分钟；加入预溶好的低粘度羧甲基纤维素钠搅拌15分钟；加入预溶好的水解聚丙烯酰胺搅拌15分钟；加入磺化沥青搅拌15分钟即可。

本发明的积极效果是在油页岩勘探过程中防止孔壁坍塌，遇水缩径，同时提高岩心采取率。可在油页岩勘探中推广和应用，一定会带来较好的社会、经济效益；其性能指标：

（1）比    重： 1.03 g /cm³；

（2）漏斗粘度： 29秒；

（3）API失水： 7.0 mL/30min；

（4）PH    值： 8.5。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

实施例

钠膨润土，碳酸钠(Na₂CO₃)，低粘度羧甲基纤维素钠（Na-CMC），水解聚丙烯酰胺(PHP)，磺化沥青。先往搅拌罐中加入计算好的水，依次加入钠膨润土、碳酸钠搅拌30-40分钟；加入预溶好的低粘度羧甲基纤维素钠搅拌15分钟；加入预溶好的水解聚丙烯酰胺搅拌15分钟；加入磺化沥青搅拌15分钟即可。按固体质量与液体体积百分数，其配方是：水+钠膨润土4.0% + 碳酸钠0.04% + Na-CMC 0.9 % + PHP 0.06 %  + 磺化沥青1.0 %；其中钠膨润土具有吸湿性，能吸附8～15倍于本体积的水量，吸水后膨胀，可达30余倍，在水介质中能分散呈胶体悬浮液，这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性，是很好的造浆材料。

碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒，无气味，是碱性的盐，有吸水性，碳酸钠助于钠膨润土在水中进一步分散和调解钻井液的PH值。              

低粘度羧甲基纤维素钠（表观粘度20mP·s左右）作为降失水剂。其在钻井液中有吸附于粘土颗粒周围的聚合物分子能增强孔壁上泥皮的致密性的作用。钻井液体系中的水由于聚合物分子的吸附而被约束，自由状态的水分子少了，因此钻井液中可透过泥皮进入孔壁内的水减少，即钻井液失水量减少。钻井液的失水量越少，越有利于维护水敏性孔壁的稳定。