本發(fā)明涉及石油鉆井
技術領域：
，具體地，涉及一種保護裂縫性儲層的水基鉆井液及其制備方法和應用。
背景技術：
：在裂縫性儲層中裂縫是儲層與井筒溝通的良好滲流通道。但是鉆遇裂縫性油藏的儲層時，在壓差的作用下，鉆井液會沿裂縫侵入儲層，造成儲層損害，導致油氣產量降低。迄今為止，國內外在保護裂縫性儲層鉆井液技術方面經過了長時間的探索，研發(fā)了保護裂縫性儲層的鉆井液體系。現(xiàn)有的保護裂縫性儲層的鉆井液以水基鉆井液為主，起保護儲層作用的一般是多種材料的組合，這些保護材料中普遍含有剛性顆粒(如碳酸鈣)、纖維和/或瀝青等物質，通過這幾種組分的復配起到封堵裂縫、阻止鉆井液侵入的作用。以上述保護材料為基礎的鉆井液，其保護儲層的機理主要是屏蔽暫堵作用。以屏蔽暫堵技術為基礎的鉆井液在保護裂縫性儲層方面存在以下問題：一是要想產生良好的屏蔽暫堵作用，必須準確了解儲層裂縫寬度及分布特征，由于儲層的非均質性特點，儲層裂縫特征很難準確把握，常常導致暫堵效果不理想；二是保護材料需進入裂縫內部產生封堵，封堵層在阻止鉆井液進入儲層的同時，也阻止了油氣流入井眼，因此，鉆完井后必須進行解堵。因此，針對現(xiàn)有保護裂縫性儲層鉆井液的不足，急需研發(fā)一種新型適合裂縫性儲層的強封堵易返排的水基鉆井液。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的裂縫性儲層保護技術存在的上述缺陷，提供一種保護裂縫性儲層的水基鉆井液及其制備方法和應用。該鉆井液抗溫能力達200℃以上，暫堵成功率高，且具有單向封堵的特點，能夠有效地克服上述現(xiàn)有技術存在的缺點或不足，保護儲層效果顯著。為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種水基鉆井液，該水基鉆井液包括：任選的膨潤土、增粘劑、任選的稀釋劑、降濾失劑、任選的防塌劑、儲層保護劑組合物、任選的潤滑劑和水，其中，所述儲層保護劑組合物包括聚合物彈性顆粒、以及合成纖維和成膜劑中的至少一種，其中，所述聚合物彈性顆粒包括中間產品、堿、鹽和水，且以100重量份的所述聚合物彈性顆粒計，中間產品的用量為5-40重量份，堿的用量為1-10重量份，鹽的用量為1-12重量份，其中，所述中間產品由包括丙烯酰胺、陽離子單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增韌材料和水的原料制成，且以100重量份的所述原料計，丙烯酰胺的用量為8-30重量份，陽離子單體的用量為1-10重量份，交聯(lián)劑的用量為0.01-0.5重量份，引發(fā)劑的用量為0.01-0.1重量份，增韌材料的用量為5-25重量份。第二方面，本發(fā)明提供了一種水基鉆井液的制備方法，該方法包括：將任選的膨潤土、增粘劑、任選的稀釋劑、降濾失劑、任選的防塌劑、儲層保護劑組合物、任選的潤滑劑和水混合均勻。第三方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明所述的水基鉆井液在儲層段鉆井中的應用，優(yōu)選地，所述儲層為裂縫性儲層。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的水基鉆井液具有以下優(yōu)良效果：(1)保護裂縫性儲層效果顯著本發(fā)明的水基鉆井液含有儲層保護劑組合物，組合物中的聚合物彈性顆粒具有以下顯著優(yōu)點：①封堵速度快，封堵成功率高。聚合物彈性顆粒為形狀不規(guī)則、可變形、不易被破壞的彈性顆粒，具有較好的彈性和韌性，當聚合物彈性顆粒直徑大于儲層裂縫寬度時(聚合物彈性顆粒直徑需大于儲層裂縫寬度，可根據實際使用情況制備相應粒度的聚合物彈性顆粒)，在壓差的作用下，彈性顆?？刹糠骤偳度肓芽p入口處，將裂縫封堵住，其余部分仍在裂縫外面，起到封堵的作用(見圖1)。同時，聚合物彈性顆粒對入口為不同形狀的裂縫均具有良好的適應性，克服了剛性顆粒因不能變形而適應性差的缺點，可對裂縫快速產生封堵，達到阻止鉆井液繼續(xù)侵入儲層的目的。②單向封堵，不需要解堵作業(yè)。聚合物彈性顆粒鑲嵌在裂縫的入口處，沒有進入裂縫內部，若有反壓差存在，鑲嵌封堵層很容易解除。因此，使用聚合物彈性顆粒不需要特殊的解堵措施，完井后，在生產壓差(負壓差)的作用下，堵塞自動解除，儲層恢復原來的滲透率，不影響油井產能，不需要解堵作業(yè)。③適用溫度和礦化度范圍廣。聚合物彈性顆粒在室溫～200℃溫度范圍內穩(wěn)定存在，具有較高的熱穩(wěn)定性能，可使用于不同井深的儲層；聚合物彈性顆粒性能受礦化度影響小，可用于高礦化度鹽水鉆井液。儲層保護劑組合物中的合成纖維的粒子是柔性的，且長度與直徑的比值大，它們在鉆井液中往往呈團簇狀存在，若團簇狀粒子團尺寸大于裂縫寬度，團簇狀粒子團將在裂縫入口處產生封堵，由于團簇狀粒子團在裂縫入口處與巖石有多個接觸點，團簇狀粒子團就牢固地吸附在裂縫入口處，形成架橋纖維網絡，有效防止鉆井液入侵儲層。由于該封堵也在裂縫的入口處，并沒有進入裂縫內部，且其具有可變形特性，其封堵較剛性顆粒更易解除，具有單向封堵的特征。儲層保護劑組合物中的成膜劑主要成分為膠束聚合物，達到臨界濃度時，膠束聚合物發(fā)生締合，形成不同尺寸的大量膠束，膠束內核由膠束聚合物的疏水基團構成，外層由膠束聚合物的親水段構成。在壓差的作用下，膠束在巖石表面聚集形成屏蔽膜(見圖2)，阻止鉆井液侵入儲層。由圖2可以看出，由成膜劑形成的屏蔽膜只在井壁巖石的表面，并沒有進入巖石內部，若有反壓差存在，封堵作用會自動解除，儲層恢復原來的滲透率，不影響油井產能。綜上，儲層保護劑組合物中，聚合物彈性顆粒與合成纖維和成膜劑中的至少一種能夠發(fā)揮良好的協(xié)同作用。根據本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，聚合物彈性顆粒、合成纖維和成膜劑三種組分能夠更好的發(fā)揮協(xié)同作用。其中，首先由聚合物彈性顆粒和合成纖維將較大尺寸的裂縫封堵，減小裂縫尺寸，在此基礎上，成膜劑在井壁巖石表面形成聚合物膠束的屏蔽膜，通過“鑲嵌屏蔽/架橋屏蔽－膜屏蔽”的復合作用，實現(xiàn)多種作用協(xié)同增效的保護儲層效果。相應地，本發(fā)明的水基鉆井液，尤其適用于裂縫性儲層保護，其保護儲層的特點如下：①本發(fā)明的水基鉆井液形成的保護層主要在井壁的表面或裂縫入口處，而不是在儲層裂縫內部。因此，使用本發(fā)明的水基鉆井液不需要額外的解堵作業(yè)，完井后只要在井底產生反壓差，封堵即可消除。②本發(fā)明的水基鉆井液的適應性更好，暫堵成功率高。目前常用的屏蔽暫堵技術要求碳酸鈣或其它剛性粒子進入裂縫內部架橋，架橋粒子尺寸與裂縫寬度必須嚴格匹配，否則架橋不能有效產生封堵。由于儲層的非均質性特點，往往很難準確掌握儲層裂縫的寬度尺寸分布，此情況下導致架橋粒子的尺寸選擇具有較大的盲目性，暫堵效果往往不佳。而本發(fā)明的水基鉆井液，要求聚合物彈性顆粒尺寸大于裂縫寬度，在不確知儲層裂縫尺寸分布的情況下，可選擇較大尺寸的顆粒，以確保鑲嵌暫堵的效果；由成膜劑聚合物膠束形成的屏蔽膜同樣具有較好的適應性，對由聚合物彈性顆粒和合成纖維封堵后的裂縫具有廣譜封堵性能。因此，在儲層裂縫尺寸分布明確或未知的情況下，本發(fā)明的水基鉆井液均具有較好的封堵效果，而現(xiàn)有的屏蔽暫堵技術僅僅在儲層裂縫尺寸分布明確的情況下應用較好。(2)抗溫能力強，適合于深井超深井鉆井作業(yè)根據本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明的水基鉆井液中含有的磺酸鹽共聚物DSP-2、磺甲基褐煤樹脂SPNH、有機胺頁巖抑制劑AP-2、聚醚多元醇SYP-2及儲層保護劑組合物等主要處理劑皆具有良好的抗溫性能，因此，使得本發(fā)明的水基鉆井液的抗溫能力達200℃以上，可用于深井及超深井。(3)潤滑性好，可適用于大斜度井、定向井和水平井根據本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明的水基鉆井液中含有潤滑性好的聚醚多元醇SYP-2，同時，作為防塌劑的有機胺頁巖抑制劑AP-2也具有良好的潤滑性能。因此，本發(fā)明的水基鉆井液潤滑性能優(yōu)異，可有效降低鉆井過程中由于鉆具旋轉而產生的摩阻和扭矩，可適用于大斜度井、定向井和水平井。(4)配方簡單，配制快捷鉆井液配方相對簡單，配制簡單、快捷，綜合成本低。(5)有利于環(huán)境保護所用處理劑均無毒，且易生物降解，對敏感地區(qū)影響小，有利于環(huán)境保護。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。附圖說明附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：圖1是本發(fā)明的水基鉆井液中儲層保護劑組合物中聚合物彈性顆粒的鑲嵌封堵示意圖。圖2是本發(fā)明的水基鉆井液中儲層保護劑組合物中成膜劑的屏蔽示意圖，其中，1為成膜劑，2為成膜劑膠束，3為由成膜劑膠束形成的低滲透率屏蔽膜。具體實施方式以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應被視為在本文中具體公開。第一方面，本發(fā)明提供了一種水基鉆井液，該水基鉆井液包括：任選的膨潤土、增粘劑、任選的稀釋劑、降濾失劑、任選的防塌劑、儲層保護劑組合物、任選的潤滑劑和水，其中，所述儲層保護劑組合物包括聚合物彈性顆粒、以及合成纖維和成膜劑中的至少一種，其中，所述聚合物彈性顆粒包括中間產品、堿、鹽和水，且以100重量份的所述聚合物彈性顆粒計，中間產品的用量為5-40重量份，堿的用量為1-10重量份，鹽的用量為1-12重量份，其中，所述中間產品由包括丙烯酰胺、陽離子單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增韌材料和水的原料制成，且以100重量份的所述原料計，丙烯酰胺的用量為8-30重量份，陽離子單體的用量為1-10重量份，交聯(lián)劑的用量為0.01-0.5重量份，引發(fā)劑的用量為0.01-0.1重量份，增韌材料的用量為5-25重量份。本發(fā)明水基鉆井液中的儲層保護劑組合物中，本領域技術人員應該理解的是，“所述儲層保護劑組合物包括聚合物彈性顆粒、以及合成纖維和成膜劑中的至少一種”是指儲層保護劑組合物除了含有聚合物彈性顆粒之外，還含有合成纖維和成膜劑中的至少一種，即所述儲層保護劑組合物包括聚合物彈性顆粒和合成纖維，或者所述儲層保護劑組合物包括聚合物彈性顆粒和成膜劑，或者所述儲層保護劑組合物包括聚合物彈性顆粒、合成纖維和成膜劑。本發(fā)明的水基鉆井液中，為了進一步提高鉆井液的儲層保護能力，優(yōu)選情況下，聚合物彈性顆粒與合成纖維的質量比為1：(0.1-1.5)，進一步優(yōu)選為1：(0.25-1)。本發(fā)明的水基鉆井液中，為了進一步提高鉆井液的儲層保護能力，優(yōu)選情況下，聚合物彈性顆粒與成膜劑的質量比為1：(0.1-1.5)，進一步優(yōu)選為1：(0.25-1)。本發(fā)明的水基鉆井液中，為了進一步提高鉆井液的儲層保護能力，優(yōu)選情況下，儲層保護劑組合物包括聚合物彈性顆粒、合成纖維和成膜劑，所述聚合物彈性顆粒、合成纖維和成膜劑的質量比為1：(0.1-1.5)：(0.1-1.5)，進一步優(yōu)選為1：(0.25-1)：(0.25-1)。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，為了方便使用，優(yōu)選情況下，在使用前，儲層保護劑組合物中的聚合物彈性顆粒、合成纖維和成膜劑各自獨立包裝。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，對于合成纖維沒有特別的限定，可以為本領域常用的各種合成纖維，優(yōu)選情況下，合成纖維為聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維和聚氨酯彈性纖維中的至少一種。更優(yōu)選地，合成纖維為聚酯纖維，如聚酯纖維TZT-PET-6，購自深圳市天之途科技有限公司。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，對于成膜劑沒有特別的限定，可以為本領域常用的各種成膜劑，優(yōu)選情況下，成膜劑為超低滲透鉆井液處理劑、零滲透鉆井液處理劑(或者無滲透鉆井液處理劑)以及其他具有類似功能的產品中的至少一種。更優(yōu)選地，成膜劑為零滲透鉆井液處理劑，如零滲透鉆井液處理劑HY-3000，購自河北華運鴻業(yè)化工有限公司。本發(fā)明的水基鉆井液中，為了進一步提高鉆井液的儲層保護能力，優(yōu)選情況下，以100重量份的制備中間產品的原料計，丙烯酰胺的用量為10-25重量份，陽離子單體的用量為2-5重量份，交聯(lián)劑的用量為0.01-0.05重量份，引發(fā)劑的用量為0.02-0.05重量份，增韌材料的用量為8-15重量份。本領域技術人員應該理解的是，制備中間產品的原料中，水的用量滿足構成原料的所有組分的重量份之和為100。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，優(yōu)選情況下，陽離子單體為季銨鹽化合物，進一步優(yōu)選為二甲基二烯丙基鹵化銨(如二甲基二烯丙基氯化銨、二甲基二烯丙基溴化銨)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基鹵化銨(如甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基溴化銨)、丙烯酰氧乙基三甲基鹵化銨(如丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基溴化銨)、烷基二甲基芐基鹵化銨和烷基三甲基鹵化銨中的至少一種，更進一步優(yōu)選地，烷基二甲基芐基鹵化銨中的烷基為C8-C20的烷基(如十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基二甲基芐基溴化銨、十八烷基二甲基芐基氯化銨)，烷基三甲基鹵化銨中的烷基為C8-C20的烷基(如十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨)。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，對于交聯(lián)劑沒有特別的限定，可以為本領域常用的各種交聯(lián)劑，優(yōu)選情況下，交聯(lián)劑為N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺、二乙烯基苯和戊二醛中的至少一種。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，對于引發(fā)劑沒有特別的限定，可以為本領域常用的各種引發(fā)劑，優(yōu)選情況下，引發(fā)劑為過硫酸鹽，更優(yōu)選為過硫酸銨、過硫酸鉀和過硫酸鈉中的至少一種。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，對于增韌材料沒有特別的限定，可以為本領域常用的各種增韌材料，優(yōu)選情況下，增韌材料為淀粉和/或膨潤土。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，中間產品的制備方法可以包括：將丙烯酰胺、陽離子單體、交聯(lián)劑、增韌材料和水進行混合，向所得混合物中加入引發(fā)劑進行反應，然后將反應產物進行烘干和粉碎。優(yōu)選情況下，將丙烯酰胺、陽離子單體、交聯(lián)劑、增韌材料和水進行混合的方式包括：(1)將丙烯酰胺、陽離子單體和交聯(lián)劑加入水中溶解，攪拌均勻；(2)向步驟(1)的混合物中加入增韌材料，攪拌均勻；(3)在保護性氣氛下將步驟(2)的混合物進行攪拌。其中，保護性氣氛可以為氮氣和/或惰性氣體，步驟(3)中攪拌的時間可以為20-30min。優(yōu)選情況下，所述反應的條件包括：溫度為30-60℃，時間為3-5h。反應后可以停止通入保護性氣氛和攪拌。優(yōu)選情況下，烘干的條件包括：溫度為50-150℃，時間為10-24h。本發(fā)明中，對于粉碎得到的產物的粒度大小沒有特別的限定，可以根據適用的儲層裂縫寬度，使得粉碎得到的產物制成的聚合物彈性顆粒的直徑大于儲層的裂縫寬度。本發(fā)明的水基鉆井液中，為了進一步提高鉆井液的儲層保護能力，優(yōu)選情況下，以100重量份的所述聚合物彈性顆粒計，中間產品的用量為10-30重量份，堿的用量為2-5重量份，鹽的用量為5-10重量份。本領域技術人員應該理解的是，前述聚合物彈性顆粒中，水的用量滿足構成聚合物彈性顆粒的所有組分的重量份之和為100。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物的聚合物彈性顆粒中，對于堿沒有特別的限定，可以為本領域常用的各種堿，優(yōu)選情況下，堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀中的至少一種。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物的聚合物彈性顆粒中，對于鹽沒有特別的限定，可以為本領域常用的各種鹽，優(yōu)選情況下，鹽為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、甲酸鈉、甲酸鉀和甲酸銫中的至少一種。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物的聚合物彈性顆粒中，優(yōu)選情況下，聚合物彈性顆粒還包括殺菌劑，且以100重量份的所述聚合物彈性顆粒計，殺菌劑的用量為0.03-2重量份，優(yōu)選為0.05-1重量份。其中，優(yōu)選情況下，殺菌劑為吸附性殺菌劑，進一步優(yōu)選為烷基三甲基鹵化銨、烷基鹵化吡啶和烷基二甲基芐基鹵化銨中的至少一種。更進一步優(yōu)選地，烷基三甲基鹵化銨中的烷基為C8-C20的烷基(如十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨)，烷基鹵化吡啶中的烷基為C8-C20的烷基(如十二烷基氯化吡啶、十六烷基氯化吡啶、十八烷基溴化吡啶)，烷基二甲基芐基鹵化銨中的烷基為C8-C20的烷基(如十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基二甲基芐基溴化銨、十八烷基二甲基芐基氯化銨)。本發(fā)明水基鉆井液的儲層保護劑組合物中，聚合物彈性顆粒的制備方法可以包括：將所述中間產品、堿、鹽、任選的殺菌劑和水進行混合。優(yōu)選情況下，所述混合的方法包括：先將中間產品、堿和水進行混合(攪拌5-20h)，然后將所得混合物與鹽和任選的殺菌劑進行混合(攪拌0.5-2h)；或者所述混合的方法包括：先將所述中間產品、堿、任選的殺菌劑和水進行混合(攪拌5-20h)，然后將所得混合物與鹽進行混合(攪拌0.5-2h)。本領域技術人員應該理解的是，聚合物彈性顆粒的制備方法中“任選的”殺菌劑是指聚合物彈性顆粒中含有殺菌劑時，則在制備時加入相應用量的殺菌劑，而當聚合物彈性顆粒中不含有殺菌劑時，則不需在制備時加入相應用量的殺菌劑。本發(fā)明的水基鉆井液中，可以根據水基鉆井液的具體應用場合對各組分的用量進行選擇，其中，相應組分的修飾詞“任選的”是指水基鉆井液中含有該組分時，則在制備水基鉆井液時加入相應用量的該組分，而當水基鉆井液中不含有該組分時，則不需在制備時加入相應用量的該組分。而不同應用場合情況下，各組分是否添加為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。本發(fā)明的水基鉆井液中，優(yōu)選情況下，以100ml所述水基鉆井液計，所述膨潤土的用量為0-4g，進一步優(yōu)選為1-3g。本發(fā)明的水基鉆井液中，優(yōu)選情況下，以100ml所述水基鉆井液計，所述增粘劑的用量為0.2-2g，進一步優(yōu)選為0.5-1g。本發(fā)明的水基鉆井液中，優(yōu)選情況下，以100ml所述水基鉆井液計，所述稀釋劑的用量為0-2g，進一步優(yōu)選為0.5-1g。本發(fā)明的水基鉆井液中，優(yōu)選情況下，以100ml所述水基鉆井液計，所述降濾失劑的用量為1-5g，進一步優(yōu)選為2-4g。本發(fā)明的水基鉆井液中，優(yōu)選情況下，以100ml所述水基鉆井液計，所述防塌劑的用量為0-3g，進一步優(yōu)選為1-2g。本發(fā)明的水基鉆井液中，優(yōu)選情況下，以100ml所述水基鉆井液計，所述儲層保護劑的用量為1-5g，進一步優(yōu)選為2-4g。本發(fā)明的水基鉆井液中，優(yōu)選情況下，以100ml所述水基鉆井液計，所述潤滑劑的用量為0-5g，進一步優(yōu)選為2-3g。本發(fā)明的水基鉆井液中，所述膨潤土是指以蒙脫石為主要礦物成分的粘土，其具有賦予鉆井液粘切力和濾失造壁性的作用，例如可以為鈉基膨潤土和/或鈣基膨潤土，優(yōu)選為鈉基膨潤土。本發(fā)明的水基鉆井液中，所述增粘劑能夠提高鉆井液粘切力，例如可以為磺酸鹽共聚物(如DSP-2)、聚丙烯酰胺鉀鹽(KPAM)、聚陰離子纖維素(例如PAC141、PAC-HV)、黃原膠(XC)、羧甲基纖維素鈉(Na-CMC)和聚丙烯酰胺(PAM)中的至少一種，優(yōu)選為磺酸鹽共聚物(如DSP-2)。本發(fā)明的水基鉆井液中，所述稀釋劑具有降低鉆井液粘度、調節(jié)鉆井液流型、改進鉆井液的剪切稀釋性能的作用，例如可以為兩性離子聚合物降粘劑(如XY-27)和/或磺化單寧(SMT)，優(yōu)選為磺化單寧(SMT)。本發(fā)明的水基鉆井液中，所述降濾失劑能夠提高鉆井液的濾失造壁性，例如可以為磺甲基酚醛樹脂(如SMP-I、SMP-II)、褐煤樹脂(如KFT)、磺甲基褐煤樹脂(如SPNH)和兩性離子聚合物(如JT-888)中的至少一種，優(yōu)選為磺甲基褐煤樹脂(如SPNH)。本發(fā)明的水基鉆井液中，所述防塌劑能夠防止井壁垮塌、提高井壁穩(wěn)定性，例如可以為有機胺頁巖抑制劑(如AP-2)、腐殖酸鉀(KHM)、有機硅(如GF-1)和改性瀝青(如FT-1)中的至少一種，優(yōu)選為有機胺頁巖抑制劑(如AP-2)。本發(fā)明的水基鉆井液中，所述潤滑劑可以提高鉆井液的潤滑能力，降低鉆井過程中的摩阻和扭矩，降低卡鉆風險，例如可以為石墨、礦物油、植物油、塑料小球和聚醚多元醇(如SYP-2)中的至少一種，優(yōu)選為聚醚多元醇(如SYP-2)。本發(fā)明的水基鉆井液中，前述各組分均可通過商購獲得。本發(fā)明的水基鉆井液中，根據一種優(yōu)選的實施方式，含有鈉基膨潤土、磺酸鹽共聚物(如DSP-2)、磺化單寧、磺甲基褐煤樹脂(如SPNH)、有機胺頁巖抑制劑(如AP-2)、聚醚多元醇(如SYP-2)、儲層保護劑組合物和水，以100ml所述水基鉆井液計，鈉基膨潤土的用量為0-4g，優(yōu)選為1-3g；磺酸鹽共聚物(如DSP-2)的用量為0.2-2g，優(yōu)選為0.5-1g；磺化單寧的用量為0-2g，優(yōu)選為0.5-1g；磺甲基褐煤樹脂(如SPNH)的用量為1-5g，優(yōu)選為2-4g；有機胺頁巖抑制劑(如AP-2)的用量為0-3g，優(yōu)選為1-2g；聚醚多元醇(如SYP-2)的用量為0-5g，優(yōu)選為2-3g；儲層保護劑組合物的用量為1-5g，優(yōu)選為2-4g。第二方面，本發(fā)明還提供了前述水基鉆井液的制備方法，該方法包括：將任選的膨潤土、增粘劑、任選的稀釋劑、降濾失劑、任選的防塌劑、儲層保護劑組合物、任選的潤滑劑和水混合均勻。優(yōu)選地，該方法包括：將膨潤土、增粘劑、稀釋劑、降濾失劑、防塌劑、儲層保護劑組合物、潤滑劑和水混合均勻，所述混合的方法包括：將膨潤土和水混合(攪拌1-5h)，18-36h后向體系中加入增粘劑，攪拌(攪拌使其充分溶解)；然后加入降濾失劑、防塌劑、潤滑劑、稀釋劑和儲層保護劑組合物，攪拌20-40min。對于降濾失劑、防塌劑、潤滑劑、稀釋劑和儲層保護劑組合物的加入順序沒有特別的限定，可以為任意添加順序，其中，對于儲層保護劑組合物中各組分的加入順序也沒有特別的限定，可以為任意添加順序。本發(fā)明的方法中，對于膨潤土、增粘劑、稀釋劑、降濾失劑、防塌劑、儲層保護劑組合物、潤滑劑的種類選擇和用量，請參見前述相應內容，在此不再重復贅述。第三方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明所述的水基鉆井液在儲層段鉆井中的應用。本發(fā)明的儲層可以為裂縫性儲層或孔隙性儲層，優(yōu)選地，所述儲層為裂縫性儲層，即，本發(fā)明所述的水基鉆井液尤其適用于在裂縫性儲層鉆井過程中的封堵保護儲層的應用。實施例以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但并不因此限制本發(fā)明。以下、制備例、實施例和對比例中，如無特別說明，所用材料均可商購獲得，所用的方法均為本領域的常規(guī)方法。聚酯纖維購自深圳市天之途科技有限公司，牌號為TZT-PET-6。聚丙烯腈纖維購自深圳市天之途科技有限公司，牌號為TZT-PAN-6。零滲透鉆井液處理劑購自河北華運鴻業(yè)化工有限公司，牌號為HY-3000。超低滲透鉆井液處理劑購自石家莊華萊鼎盛科技有限公司，牌號為YP-4。制備例1本制備例用于說明聚合物彈性顆粒的制備方法。將20kg丙烯酰胺、4kg二甲基二烯丙基氯化銨和0.01kg的N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺加入67.96kg水中，充分溶解，然后加入8kg鈉基膨潤土，攪拌均勻。將上述反應液加入到裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的反應器中，通入氮氣保護，攪拌20min，然后將溫度調至60℃，加入0.03kg過硫酸銨，停止通氮和攪拌，反應3h；將反應產物取出，在105℃下干燥15h，粉碎得到顆粒狀儲層保護劑中間產品。取中間產品10kg、碳酸鈉5kg，加入79.95kg水中連續(xù)攪拌10h，然后加入氯化鈉5kg、十八烷基三甲基氯化銨0.05kg，繼續(xù)攪拌0.5h，得到聚合物彈性顆粒A1。制備例2本制備例用于說明聚合物彈性顆粒的制備方法。將25kg丙烯酰胺、5kg甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和0.02kg的N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺加入59.93kg水中，充分溶解，然后加入10kg淀粉，攪拌均勻。將上述反應液加入到裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的反應器中，通入氮氣保護，攪拌30min，然后將溫度調至50℃，加入0.05kg過硫酸鉀，停止通氮和攪拌，反應4h；將反應產物取出，在110℃下干燥12h，粉碎得到顆粒狀儲層保護劑中間產品。取中間產品20kg、氫氧化鉀3kg、十六烷基氯化吡啶0.3kg，加入69.7kg水中連續(xù)攪拌10h，然后加入氯化鉀7kg，繼續(xù)攪拌1h，得到聚合物彈性顆粒A2。制備例3本制備例用于說明聚合物彈性顆粒的制備方法。將10kg丙烯酰胺、2kg十二烷基二甲基芐基氯化銨和0.05kg的N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺加入72.93kg水中，充分溶解，然后加入15kg鈉基膨潤土，攪拌均勻。將上述反應液加入到裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的反應器中，通入氮氣保護，攪拌25min，然后將溫度調至40℃，加入0.02kg過硫酸鈉，停止通氮和攪拌，反應5h；將反應產物取出，在90℃下干燥18h，粉碎得到顆粒狀儲層保護劑中間產品。取中間產品30kg、氫氧化鈉2kg，加入57kg水中連續(xù)攪拌15h，然后加入甲酸鈉10kg、十二烷基二甲基芐基氯化銨1kg，繼續(xù)攪拌0.5h，得到聚合物彈性顆粒A3。制備例4按照制備例1的方法，不同的是，制備中間產品的方法中，丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨、N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺、水、鈉基膨潤土、過硫酸銨的量分別為8kg、8kg、0.5kg、78.49kg、5kg、0.01kg。得到聚合物彈性顆粒A4。制備例5按照制備例1的方法，不同的是，中間產品、碳酸鈉、水、氯化鈉、十八烷基三甲基氯化銨的量分別為6kg、1kg、88.5kg、3kg、1.5kg。得到聚合物彈性顆粒A5。實施例1按照以下配方配制水基鉆井液：3％的儲層保護劑組合物(其組成見表1，其中，實施例1中使用的聚合物彈性顆粒為A1，使用的合成纖維為聚酯纖維TZT-PET-6，使用的成膜劑為零滲透鉆井液處理劑HY-3000)；3％的鈉基膨潤土(購自安陽縣怡和膨潤公司)；1％的磺酸鹽共聚物DSP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)；0.5％的磺化單寧(購自山東陽谷江北化工有限公司)；2％的磺甲基褐煤樹脂SPNH(購自山東得順源石油科技有限公司)；1％的有機胺頁巖抑制劑AP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)；3％的聚醚多元醇SYP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)，余量為水。前述鉆井液中各百分比例均為質量體積比，如3％的鈉基膨潤土是指100ml的水基鉆井液中鈉基膨潤土的量為3g。其中，水基鉆井液的制備方法包括：將鈉基膨潤土和水混合，攪拌3h，24h后向體系中加入磺酸鹽共聚物DSP-2，攪拌使其充分溶解；然后加入磺化單寧、磺甲基褐煤樹脂SPNH、有機胺頁巖抑制劑AP-2、聚醚多元醇SYP-2、聚合物彈性顆粒A1、聚酯纖維TZT-PET-6和零滲透鉆井液處理劑HY-3000，攪拌40min。實施例2按照實施例1的方法，不同的是，按照以下配方配制水基鉆井液：2％的儲層保護劑組合物(其組成見表1，其中，實施例2中使用的聚合物彈性顆粒為A2，使用的合成纖維為聚丙烯腈纖維TZT-PAN-6，使用的成膜劑為超低滲透鉆井液處理劑YP-4)；1％的鈉基膨潤土(購自安陽縣怡和膨潤公司)；0.5％的磺酸鹽共聚物DSP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)；0.8％的磺化單寧(購自山東陽谷江北化工有限公司)；3％的磺甲基褐煤樹脂SPNH(購自山東得順源石油科技有限公司)；1.5％的有機胺頁巖抑制劑AP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)；2％的聚醚多元醇SYP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)，余量為水。實施例3按照實施例1的方法，不同的是，按照以下配方配制水基鉆井液：4％的儲層保護劑組合物(其組成見表1，其中，實施例3中使用的聚合物彈性顆粒為A3，使用的合成纖維為聚酯纖維TZT-PET-6，使用的成膜劑為零滲透鉆井液處理劑HY-3000)；2％的鈉基膨潤土(購自安陽縣怡和膨潤公司)；0.8％的磺酸鹽共聚物DSP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)；1％的磺化單寧(購自山東陽谷江北化工有限公司)；4％的磺甲基褐煤樹脂SPNH(購自山東得順源石油科技有限公司)；2％的有機胺頁巖抑制劑AP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)；2.5％的聚醚多元醇SYP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)，余量為水。實施例4按照實施例1的方法，不同的是，用聚合物彈性顆粒A4代替聚合物彈性顆粒A1。實施例5按照實施例1的方法，不同的是，用聚合物彈性顆粒A5代替聚合物彈性顆粒A1。實施例6按照實施例1的方法，不同的是，儲層保護劑組合物的組成見表1，其中，實施例6中使用的聚合物彈性顆粒為A1，使用的合成纖維為聚酯纖維TZT-PET-6，使用的成膜劑為零滲透鉆井液處理劑HY-3000，即，用量比不同。實施例7按照實施例1的方法，不同的是，儲層保護劑組合物的組成見表1，其中，實施例7中使用的聚合物彈性顆粒為A1，使用的合成纖維為聚酯纖維TZT-PET-6，即儲層保護劑組合物中不含成膜劑零滲透鉆井液處理劑HY-3000。實施例8按照實施例1的方法，不同的是，儲層保護劑組合物的組成見表1，其中，實施例8中使用的聚合物彈性顆粒為A1，使用的成膜劑為零滲透鉆井液處理劑HY-3000，即儲層保護劑組合物中不含合成纖維聚酯纖維TZT-PET-6。對比例1根據實施例1所述的方法，不同的是，不加入儲層保護劑組合物(具體組成見表1)，即按照以下配方配制鉆井液：3％的鈉基膨潤土(購自安陽縣怡和膨潤公司)；1％的磺酸鹽共聚物DSP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)；0.5％的磺化單寧(購自山東陽谷江北化工有限公司)；2％的磺甲基褐煤樹脂SPNH(購自山東得順源石油科技有限公司)；1％的有機胺頁巖抑制劑AP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)；3％的聚醚多元醇SYP-2(購自山東得順源石油科技有限公司)，余量為水。對比例2根據實施例1所述的方法，不同的是，用零滲透鉆井液處理劑HY-3000代替儲層保護劑組合物(具體組成見表1)，且鉆井液中零滲透鉆井液處理劑HY-3000的含量為3％。對比例3根據實施例1所述的方法，不同的是，用聚酯纖維TZT-PET-6代替儲層保護劑組合物(具體組成見表1)，且鉆井液中聚酯纖維TZT-PET-6的量為3％。對比例4根據實施例1所述的方法，不同的是，用聚合物彈性顆粒A1代替儲層保護劑組合物(具體組成見表1)，且鉆井液中聚合物彈性顆粒A1的含量為3％。對比例5根據實施例1所述的方法，不同的是，用聚酯纖維TZT-PET-6和零滲透鉆井液處理劑HY-3000代替儲層保護劑組合物(具體組成見表1)，且聚酯纖維TZT-PET-6和零滲透鉆井液處理劑HY-3000的質量比為1：1，鉆井液中聚酯纖維TZT-PET-6和零滲透鉆井液處理劑HY-3000的總含量為3％。表1鉆井液中合成纖維：聚合物彈性顆粒：成膜劑的質量比實施例10.25：1：0.25實施例20.33：1：0.67實施例30.67：1：0.33實施例40.25：1：0.25實施例50.25：1：0.25實施例61.5：1：1.5實施例70.25：1：0實施例80：1：0.25對比例10：0：0對比例20：0：1對比例31：0：0對比例40：1：0對比例51：0：1試驗例本發(fā)明涉及的各參數(shù)的測定方法如下：(1)鉆井液性能的測定按照GB/T16783.1-2006測定實施例1-8、對比例1-5的鉆井液在24±3℃下的各性能參數(shù)。結果見表2。(2)封堵率和滲透率恢復率的測定按照SYT6540-2002鉆井液完井液損害油層室內評價方法，在SH-1高溫高壓動濾失儀中進行儲層保護性能測試。量取巖心尺寸，用標準鹽水抽真空飽和48h，正向測定巖心的油相滲透率K1(即表3中的初始巖心滲透率)；在動濾失儀中用所配制的鉆井液(實施例1-8、對比例1-5的鉆井液)封堵巖心，封堵完成后清除封堵端的泥餅，正向測定巖心的油相滲透K2(即表3中的封堵后巖心滲透率)，計算封堵率然后測定封堵后巖心的反向油相滲透率K3(即表3中的返排后巖心滲透率)，計算滲透率恢復率結果見表3。表2由表2數(shù)據可以看出，含有不同合成纖維、聚合物彈性顆粒和成膜劑組合方式的鉆井液流變性差異不大，但從濾失量角度來看，含有聚合物彈性顆粒、以及合成纖維和成膜劑中的至少一種的鉆井液濾失量較低，更有利于儲層保護。表3由表3的數(shù)據可以看出，在水基鉆井液中，雖然儲層保護劑組合物中的三種組分單獨使用或者合成纖維和成膜劑配合使用均具有一定的保護儲層作用，但是使用本發(fā)明所述配方的儲層保護劑組合物的儲層保護效果明顯更佳，封堵率達到90％以上，優(yōu)選96％以上；滲透率恢復率達到91％以上，優(yōu)選96％以上，表明儲層保護劑組合物中各組分之間具有明顯的協(xié)同增效效果，從而表明本發(fā)明的含有該儲層保護劑組合物的水基鉆井液具有明顯的保護裂縫性儲層的效果。具體地，將表3中實施例1與實施例4的結果比較可知，制備聚合物彈性顆粒的中間產品的原料中，以100重量份的所述原料計，丙烯酰胺的用量為10-25重量份，陽離子單體的用量為2-5重量份，交聯(lián)劑的用量為0.01-0.05重量份，引發(fā)劑的用量為0.02-0.05重量份，增韌材料的用量為8-15重量份時，能夠進一步提高鉆井液的儲層保護效果。將表3中實施例1與實施例5的結果比較可知，以100重量份的聚合物彈性顆粒計，中間產品的用量為10-30重量份，堿的用量為2-5重量份，鹽的用量為5-10重量份時，能夠進一步提高鉆井液的儲層保護效果。將表3中實施例1與實施例6的結果比較可知，聚合物彈性顆粒、合成纖維和成膜劑的質量比為1：(0.25-1)：(0.25-1)時，能夠進一步提高鉆井液的儲層保護效果。將表3中實施例1與實施例7-8的結果比較可知，儲層保護劑組合物同時含有聚合物彈性顆粒、合成纖維和成膜劑時，能夠進一步提高鉆井液的儲層保護效果。以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容。當前第1頁1 2 3