[发明专利]一种水基钻井液及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及石油钻井技术领域，公开了一种水基钻井液及其制备方法，其中，该水基钻井液含有水、膨润土、黄原胶、抗温抗盐降滤失剂、成膜降滤失剂、氯化钾、刚性封堵剂和碳酸钙，且以100重量份的水为基准，膨润土为2‑6重量份，黄原胶为0.1‑0.4重量份，抗温抗盐降滤失剂为0.3‑0.7重量份，成膜降滤失剂为1‑4重量份，氯化钾为5‑9重量份，刚性封堵剂为1‑5重量份，碳酸钙为35‑65重量份。该水基钻井液钻进煤层或者煤泥混层时，具有较强的封堵抑制能力保证井壁稳定，实现安全、快速、高效钻井的目标。

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，具体涉及一种水基钻井液及其制备方法和应用，该水基钻井液钻进煤层或者煤泥混层时，具有较强的封堵抑制能力保证井壁稳定，实现安全、快速、高效钻井的目标。

背景技术

随着我国经济社会的快速发展，石油与天然气的供需矛盾日益突出。油气开采向着深部、超深部地层、非常规地层方向发展，开采难度越来越大。在油气开采过程中，煤层段井壁失稳问题日益突出。

井壁失稳主要是指煤层井眼发生坍塌或破裂，从而增加钻井过程中井下复杂情况，延误工程进度，造成重大经济损失，严重制约着我国油气钻井技术的快速发展。

实践证明，钻井液质量对含有煤层油气井的成败、钻速、油气资源勘探和钻井成本有着极其重要的意义。

从当前煤层钻井液研究现状来看，目前主要分为水基钻井液和油基钻井液两大类。油基钻井液具有较强的抗高温能力，具有良好的润滑性，可以有效减少储层伤害，但其对严重影响后期固井质量，有毒不环保，成本高后期处理麻烦等不容忽视的缺点，我国虽然曾成功使用过油基钻井液，但目前仍以水基钻井液为主。

相比油基钻井液的优缺点水基钻井液优点有：①环保；②钻速较快；③温度对流变性影响较小；④成本相对低；⑤遇井漏容易处理等，缺点有：①井壁稳定性差；②热稳定性相对较差，易于高温凝胶化；③抗污染性差，维护处理工作量大；④润滑防卡能力不足；⑤失水造壁性与流变性的矛盾不易协调等。

因此，研制一种性能良好且稳定的水基钻井液是安全、快速、高效钻进煤层的关键技术，也是国内外煤层油气井井壁稳定的难点所在。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，针对煤层或者煤泥混层时封堵抑制能力不足导致井壁失稳问题，而提供一种水基钻井液及其制备方法和应用，该水基钻井液钻进煤层或者煤泥混层时，具有较强的封堵抑制能力保证井壁稳定，实现安全、快速、高效钻井的目标。

为了克服上述问题，本发明第一方面提供了一种水基钻井液，其中，所述水基钻井液含有水、膨润土、黄原胶、抗温抗盐降滤失剂、成膜降滤失剂、氯化钾、刚性封堵剂和碳酸钙，且以100重量份的水为基准，所述膨润土的含量为2-6重量份，所述黄原胶的含量为0.1-0.4重量份，所述抗温抗盐降滤失剂的含量为0.3-0.7重量份，所述成膜降滤失剂的含量为1-4重量份，所述氯化钾的含量为5-9重量份，所述刚性封堵剂的含量为1-5重量份，所述碳酸钙的含量为35-65重量份。

本发明第二方面提供了一种水基钻井液的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：

(1)将水和膨润土在搅拌条件下混合；

(2)将黄原胶、抗温抗盐降滤失剂、成膜降滤失剂、氯化钾、刚性封堵剂和碳酸钙以及步骤(1)得到的混合液混合；

且以100重量份的水为基准，所述膨润土的用量为2-6重量份，所述黄原胶的用量为0.1-0.4重量份，所述抗温抗盐降滤失剂的用量为0.3-0.7重量份，所述成膜降滤失剂的用量为1-4重量份，所述氯化钾的用量为5-9重量份，所述刚性封堵剂的用量为1-5重量份，所述碳酸钙的用量为35-65重量份。

本发明第三方面提供了一种由上述所述的制备方法制备得到的水基钻井液。