[发明专利]一种防塌钻井液及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及防塌钻井液领域，公开了一种防塌钻井液及其制备方法和应用，其中，该防塌钻井液含有水、膨润土、流型调节剂、降滤失剂、抑制剂、封堵剂和加重剂，且以100重量份的水为基准，膨润土为4‑6重量份，流型调节剂为0.8‑1.2重量份，降滤失剂为2.2‑2.6重量份，抑制剂为28‑32重量份，封堵剂为26‑30重量份，加重剂为32‑38重量份；本发明的防塌钻井液主要针对鄂尔多斯盆地地层承压能力低的特点，较常用钻井液体系相比，本防塌钻井液能够扩大安全密度窗口，大大提高地层的承压能力，尽量避免井喷、井漏、井塌等地下复杂情况的出现。

技术领域

本发明涉及防塌钻井液领域，具体涉及一种防塌钻井液及其制备方法和应用，该防塌钻井液能有效解决鄂尔多斯盆地地层承压能力低的问题。

背景技术

当前世界利用一次性能源的总体发展趋势是：清洁、高效、多样、低碳。天然气作为一种优质高效的清洁能源和化工原料，具有巨大的资源潜力，目前已进入高速发展时期。世界天然气资源丰富，2006年剩余天然气探明可采储量为175.08×10¹²m³，产量达到2.84×10¹²m³，随着天然气贸易的逐步全球化，天然气将成为21世纪世界的支柱能源。天然气资源主要集中在3个国家：俄罗斯为27％，伊朗为15％，卡塔尔为13％。这三个国家拥有全世界一半以上的天然气储量。我国常规和非常规天然气资源相对丰富，资源探明程度低，从1990年开始，我国天然气储量进入快速增长阶段，常规天然气地质资源量为52万亿立方米，最终可采资源量约32×10¹²m³。截至2010年底，累计探明地质储量9.13×10¹²m³，探明程度为17.5％。其中鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地和南海海域是我国四大天然气产区。

鄂尔多斯盆地处于华北地块西部，是一个多构造体系、多旋回坳陷、多沉积类型的大型克拉通沉积盆地。总体构造呈东缓西陡的不对称箕状向斜。地层发育全，变形小，除边缘地区外，断裂构造和局部隆起都不甚发育。根据基底性质、地质演化历史和构造特征，鄂尔多斯盆地内可划分为：伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带、伊陕斜坡、天环坳陷和西缘逆冲带六个构造单元。其中，伊陕斜坡是延长石油油气勘探的主体区，构造整体表现为一平缓的向西倾斜的单斜构造，构造简单，局部发育由差异压实作用形成的小型鼻状构造。研究工区位于伊陕斜坡，区内构造简单，无背斜与断块圈闭发育，地层整体较为平缓。

以刘家沟组为主的地层属于裂缝发育，其底部存在天然裂缝，既有垂直裂缝，又有水平裂缝，主要以垂直裂缝为主，垂直裂缝极为发育，宽度一般为小于0.5mm、0.5-1.5mm。漏失与裂缝的存在相随，有裂缝就有漏失，其结果表现出地层承压能力低。

地层承压能力高低是一个相对的概念。所钻井段表现出随钻随漏、遇漏必堵(不堵则漏失越来越大)；堵完再钻、再钻再漏、再漏再堵；堵完又钻、又钻再漏、又漏再堵；再钻又漏……一直循环往复直至结束。整个地层漏点多、漏点随钻头不断下移、反复出现、位置不定、时间不定、漏失频繁；而完钻后固井还可能漏……，这称为地层承压能力低，或地层复杂压力系统引发的严重漏失。现在承压堵漏是提高地层承压能力常用的办法，有一定的效果，但随性成功的把握性不大，谁也无法保证。因此，它已成为当前制约我国钻井发展的一个重大技术难题。

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，针对鄂尔多斯盆地地层裂缝发育，其底部存在天然裂缝，既有垂直裂缝，又有水平裂缝，主要以垂直裂缝为主而导致的地层承压能力低的特点，导致钻井过程中容易发生恶性漏失等复杂情况，而提供一种防塌钻井液及其制备方法和应用，该防塌钻井液能有效解决鄂尔多斯盆地地层承压能力低的问题。