[发明专利]一种自适应镶嵌封堵防塌钻井液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自适应镶嵌封堵防塌钻井液及其制备方法，所述钻井液由以下重量百分比的组分组成：封堵剂0.1～0.2％、降滤失剂0.5～1.0％，提粘剂0.1～0.3％，抑制剂1～3％，烧碱0.1～0.2％，加重剂5～10％和余量的水。本发明可应用于页岩油开采中的微裂缝封堵，该钻井液体系具有封堵效果好，抑制性强，泥饼光滑致密成膜状，对页岩油储层伤害低，配方、配浆工艺简便易行的特点，并且钻进过程中井眼稳定，完井过程中套管顺利下入井底，配方、配浆工艺简便易行。

技术领域

本发明属于石油天然气钻井用水基压裂液，具体涉及一种自适应镶嵌封堵防塌钻井液及其制备方法。

背景技术

针对页岩油的成藏特征，页岩地层发育微裂隙，油气储层渗透性低，孔隙中富含富粘土基质，水敏性强，极易水化膨胀，长水平段钻井中易发生严重的井壁稳定问题，此外，页岩油储层多为硬脆性泥页岩，以伊利石、伊蒙混层为主，对于硬脆性泥页岩孔隙压力传递是导致井壁失稳的根本原因。因此，维持井壁稳定的关键是阻止孔隙压力传递，而阻止孔隙压力传递则必须加强对微孔、微裂缝的封堵。钻井过程中，钻井液滤液极易沿着页岩微孔微裂缝侵入地层，导致微裂缝传播、扩张，造成井壁的不稳定性。页岩稳定性的保持是页岩油藏开发的技术难点。结合化学测试和地质分析，很好的解释了岩石结构破坏和岩石失稳控制的问题。国外针对页岩分散、由裂缝导致的页岩解理、粘土水化等不同页岩井壁稳定问题总结出了相应的应对措施。

用于封堵的材料的尺寸和浓度是关键因素，既要保证不渗滤，又要能形成薄而韧的泥饼。页岩是所有岩石中孔径最小的类型，纳米级的裂缝尺寸使得封堵变得极其困难。常规的封堵剂颗粒尺寸太大，只能解决微米级孔隙问题，不易进入页岩中的漏层，容易堆积在表面，并未深入漏层，达不到封堵的效果。针对页岩油开采中的微裂缝的封堵，只有纳米级封堵剂才能起到有效作用。

公开号为CN201711180572.2的发明专利涉及开采能源用暂堵剂领域，具体而言，涉及一种屏蔽暂堵保护剂及其制备方法。该专利所公开的一种屏蔽暂堵保护剂，为有机酸固体颗粒依次包覆混合致孔剂的乙基纤维素和保护剂，是一种致密碎屑岩储层石油及天然气开发过程中所用到的屏蔽暂堵保护剂，主要用于压裂完井过程中的储层保护。该屏蔽暂堵保护剂用于压裂过程中，在压差作用下形成屏蔽暂堵带，减少压裂液滤失进入地层，且在后期被包覆材料通过微孔的缓慢溶解释放有助于压裂液破胶，利于压裂液返排。因此是一种适用于压裂过程中的致密碎屑岩储层保护屏蔽暂堵剂，并非针对于页岩微裂缝防塌封堵的钻井液。

针对上述技术问题，开展室内技术攻关，研发出一种“自适应镶嵌”封堵防塌钻井液配方，满足页岩油开采中的微裂缝封堵需求，为长庆油田页岩油开发提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，公开了一种自适应镶嵌封堵防塌钻井液及其制备方法，满足了页岩油开采中的微裂缝封堵需求，且达到封堵防塌、固壁防塌、重塑井眼等三重功效，大幅度降低井下复杂时效。

本发明所采用的技术方案如下：

一种自适应镶嵌封堵防塌钻井液，由以下重量百分比的组分组成：封堵剂0.1～0.2％、降滤失剂0.5～1.0％，提粘剂0.1～0.3％，抑制剂1～3％，烧碱0.1～0.2％，加重剂5～10％和余量的水。

进一步地，所述封堵剂为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按1：1的摩尔比聚合而成的纳米聚合物。具体地，所述纳米聚合物的粒径为0～200nm。

进一步地，所述降滤失剂为乙烯基聚二甲基硅氧烷，其分子量为200～100000。

进一步地，所述提粘剂为高粘聚阴离子纤维素，所述高粘聚阴离子纤维素的粘度≥12mPa·S。

进一步地，所述抑制剂为钻井液用防塌抑制剂，所述防塌抑制剂为环氧乙烷、环氧丙烷和阳离子单体按1：1：2的摩尔比合成的有机胺共聚物。