[发明专利]一种无固相强抑制强封堵钻井液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井液及其制备方法，具体地说涉及一种无固相强抑制强封堵钻井液及其制备方法和应用。

背景技术

随着国内外石油与天然气勘探开发的不断深入，一些油气藏的开发效果很不理想，如泥砂岩油藏、页岩气藏、煤层气藏等。在上述油气藏的勘探开发过程中，极易发生井壁坍塌等井下复杂事故。这就要求钻井液体系具有良好的封堵性能和抑制能力，以能够在钻遇砂岩夹泥岩或大段泥岩的情况下保证井壁的稳定性。无固相钻井液具有钻速高、流变性适宜和抑制防塌性好的特点，可确保安全、快速、优质、高效钻井，能够成为解决上述问题的有效手段。

CN201110295975.8涉及一种强抑制无固相聚胺类-甲酸盐钻井液。其特征是：按重量百分数含有聚胺页岩抑制剂0.1%至5%，降滤失剂0.1%至5%，聚合物包被剂0.1%至5%，增粘剂0.1%至5%，润滑剂0.1%至5%，加重剂甲酸盐根据钻井过程中实际需求添加，余量为水。在钻井现场还可根据实际情况添加封堵剂、pH调节剂等常规钻井液处理剂。但此钻井液体系在酸性地层中易造成腐蚀、不利于油气层保护，且使用成本较高。

CN201110100310.7涉及一种无固相强抑制性钻井液配方和制备方法，配方为：清水+提粘剂+抑制剂+降滤失剂+泥饼改善剂+可溶性盐；其中提粘剂为改性黄原胶，抑制剂为有机胺类，降滤失剂选用改性淀粉等，泥饼改善剂为磺化沥青SAS，可溶性盐可选用KCl、K₂SO₄、HCOONa、HCOOK，在清水中现加大分子的主剂，再加小分子的其他辅助处理剂，最后加入可溶性盐得到本发明的钻井液。但此钻井液体系含有大量无机盐，极易造成钻井液体系的不稳定并影响其他处理剂的性能，在解决泥页岩地层的分散造浆及井壁吸水失稳问题方面还有所欠缺，导致抑制防塌性能有所降低。此外，大量无机盐的存在给钻井液后处理带来了诸多困难。

司西强在《油田化学》第30卷第4期477-481页中介绍了一种阳离子烷基糖苷钻井液，其配方为：375mL自来水+6%CAPG+0.6%降滤失剂LV-CMC+0.6%流型调节剂黄原胶+0.4%增黏剂HV-CMC+3%封堵剂WLP+0.4%NaOH+0.2%Na₂CO₃+24%NaCl+0.4%抗氧化剂NaHSO₃。但此钻井液体系存在抑制封堵能力方面的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种无固相强抑制强封堵钻井液及其制备方法。该钻井液体系抑制性能和防塌性能好，能有效解决泥页岩水化分散膨胀及井壁坍塌等实际问题。

一种钻井液，按重量份数计，含有4.0%至10%烷基糖苷，1.0%至6.0%封堵剂，0.2%至0.8%增粘剂，0.2%至1.0%的降滤失剂，0.2%至1.0%黄原胶，0.05%至0.5%具包被作用的阳离子聚胺（简称为阳离子聚胺），0.05%至0.5%具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物（简称为胺基化合物），4%至10%KCl，水为余量；所述的具包被作用的阳离子聚胺为端二胺、环醚和环氧卤代烷的聚合物，所述具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物为多元胺同环醚的反应物；优选含有6.0%至8.0%烷基糖苷，2.0%至4.0%封堵剂，0.3%至0.5%增粘剂，0.4%至0.6%的降滤失剂，0.5%至0.7%黄原胶，0.1%至0.25%具包被作用的阳离子聚胺，0.05%至0.2%具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物，6.0%至8.0%KCl。

本发明中烷基糖苷APG由天然脂肪醇和葡萄糖合成，是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，具有高表面活性、良好的相容性，为微黄色液体，其烷基碳数为8-10，活性物质量含量为40-60%，糖聚合度为1.4-2.0；HLB值为15-16。封堵剂由特种聚合物与多种天然材料精制而成，主要作用是：减小钻井液对地层的侵入、降低近井壁地层渗透率、减小钻井液与地层压差作用，从而取得了良好的防止井壁坍塌与保护储层的效果，为自由流动粉末或颗粒，水分质量含量≤10%，1wt%水溶液pH值7.0-10.0，API滤失量≤10.0mL，侵入深度≤7.0cm。增粘剂为白色或微黄色纤维状粉末，具有吸湿性，无臭、无味、无毒，不易发酵，不溶于酸、醇等有机溶剂，易分散于水中成胶体溶液，纯度≥95％，pH值7.0-8.0。