專利名稱：甲酸鹽鉆井完井液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油地質(zhì)勘探與開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域所用的一種鉆井完井液，屬于甲酸鹽鉆井完井液。
目前較多的鉆井完井液為清潔鹽水鉆井完井液，常見的清潔鹽水鉆井完井液有氯化銨、氯化鈣、溴化鈣、溴化鋅等，在井控所需密度、儲存所需溫度及鉆井完井液與地層之間的化學(xué)配伍性方面應(yīng)滿足要求，否則需要校正。但在使用過程中，鉆井完井液抑制性弱，需要般土配漿，而般土配漿又無法克服般土顆粒細(xì)所分散的膠體性質(zhì)和保持地層內(nèi)造漿段的井眼穩(wěn)定性，對油氣層產(chǎn)生污染嚴(yán)重。
鉆井完井液還有使用兩性復(fù)合離子以及鉀銨聚合物的，其防塌抑制性能較差，穩(wěn)定井壁效果不好，易使儲層發(fā)生土鎖或水鎖，對儲層的損害程度大。
可采用的技術(shù)方案是該鉆井完井液包括水，各成分及配比按重量份如下抗鹽包被劑0.2～0.8份、抗鹽抑制劑1.5～5.5份、防塌劑2～6.2份、抗鹽封堵劑1.7～6.8份、甲酸鹽2.0～16.0份、抗鹽降粘劑0.5～3.0份及水67～87份。
上述的抗鹽包被劑為丙烯酰胺丙烯酸鈉共聚物，其分子量在250～280萬之間，抗鹽抑制劑為酰胺聚合物，其分子量在700～800萬之間，防塌劑是以瀝青和酚醛樹脂為主要原料，抗鹽封堵劑為硅腐植酸類產(chǎn)品，甲酸鹽為具有羧酸基團的有機鈉鹽、鉀鹽、銫鹽。
該方案的有益效果是由于該鉆井完井液選用了甲酸鹽作為主要成分，溶解度大，粘度低，可以實現(xiàn)的密度高；同時可以提高聚合物的抗溫能力，抑制性強，無腐蝕性，對環(huán)境無害；不需用般土配漿，徹底解決了般土顆粒細(xì)分散的膠體性質(zhì)和保持地層內(nèi)造漿段的井眼穩(wěn)定性，抑制了鉆屑在鉆井液中分散的現(xiàn)象，因此有利于油氣層保護且穩(wěn)定井壁。
因為采用了甲酸鹽為主劑，所以上述的其它成分均都具有抗鹽作用，否則就會和甲酸鹽起化學(xué)反映而達(dá)不到預(yù)期效果。
抗鹽包被劑為丙烯酰胺丙烯酸鈉共聚物，其分子量在250～280萬之間，抗鹽抑制劑為酰胺聚合物，其分子量在700～800萬之間，防塌劑是以瀝青和酚醛樹脂為主要原料，抗鹽封堵劑為硅腐植酸類產(chǎn)品，甲酸鹽為具有羧酸基團的有機鈉鹽、鉀鹽、銫鹽。
由于抗鹽包被劑是由具有抗鹽作用特性的大分子聚合物丙烯酰胺和丙烯酸鈉組成的共聚物，它的分子量在250～280萬之間。這種共聚物是長鏈結(jié)構(gòu)，可以包在巖屑的表面上，阻止水分子進(jìn)入巖屑；而抗鹽抑制劑是具有抗鹽特性的酰胺聚合物，由碳碳鏈基團、磺酸基團、及胺基組成，其分子量在700～800萬之間，是由酰胺聚合物磺化水解，在催化劑的作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)而生成，主要是抑制鉆屑水化分散，降低鉆井液失水，而胺的基團可以和粘土顆粒的帶正電端發(fā)生吸附作用，使中分聚合物吸附在粘土的表面上和水具有排斥作用，阻止水分子進(jìn)入粘土顆粒，可保證該鉆井完井液的性能，滿足其施工要求；抗鹽封堵劑以瀝青和酚醛樹脂為主要原料，通過瀝青上的若干個烷基與酚醛樹脂進(jìn)行磺化反應(yīng)，生成軟化點可調(diào)的瀝青類產(chǎn)品，具有防塌、降濾失，保護油氣層的作用，因此該鉆井完井液對油氣層具有保護作用；抗鹽防塌劑為硅腐植酸類產(chǎn)品，由于鉆井完井液液柱壓力大于油層壓力，使完井液向儲層滲透，這種滲透的濾液攜帶固相顆粒直接進(jìn)入巖心，形成濾餅，對井壁起到了防塌穩(wěn)定作用；鉀鹽復(fù)合鹽含有羧酸基團的有機鈉鹽、鉀鹽、銫鹽中的甲酸根與粘土作用，可吸附在粘土的表面，起到阻止水分子進(jìn)入粘土內(nèi)部的作用，溶解度大，粘度低，可以實現(xiàn)的密度高，形成了一種礦化度高的頁巖抑制劑；而當(dāng)鉆井液粘度過高又會對鉆速有很大影響，有時甚至還會有卡鉆具的現(xiàn)象和其它事故的發(fā)生，因此要使鉆井液控制在一定的粘度范圍之內(nèi)，確保鉆井施工的順利進(jìn)行。上述成分中均都具有抗鹽作用，否則就會和甲酸鹽起化學(xué)反映而達(dá)不到預(yù)期效果。
可采取如下三種方案進(jìn)行說明，各方案的效果參數(shù)如下 由上表可見，該鉆井完井液由于采用了甲酸鹽，使得該鉆井完井液在井控所需密度、儲存所需溫度及完井液與地層之間的化學(xué)配伍性能夠滿足要求，提高了濾液與地層的配伍性，能夠?qū)崿F(xiàn)保護儲層及穩(wěn)定井壁的作用。
實施例1使用上述方案1的鉆井完井液對大慶宋芳屯210-154進(jìn)行現(xiàn)場施工，結(jié)果為封固井徑規(guī)則，井徑接近直線，平均井眼擴大率小于8％，測井一次成功，固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)，鉆井完井液的密度控制在1.20g/cm3以內(nèi)，失水小于5ml，滿足完井液在井控所需密度、儲存所需溫度及完井液與地層之間的化學(xué)配伍性方面的要求，平均采油強度2.32t/d.m，有利于保護儲層的鉆井完井液，適于推廣應(yīng)用。
實施例2使用上述方案2的鉆井完井液對大慶宋芳屯212-156進(jìn)行現(xiàn)場施工，鉆井液的粘度控制在小于55g/cm3之內(nèi)，攜屑能力強，返砂效果好，沒有卡鉆現(xiàn)象的發(fā)生，測井一次成功，固井質(zhì)量達(dá)到92％，滿足完井液在井控所需密度、儲存所需溫度及完井液與地層之間的化學(xué)配伍性方面的要求，對油氣層損害小，有利于井壁的防塌和穩(wěn)定。
實施例3使用上述方案3的鉆井完井液對大慶肇9-39進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用，完鉆井深在1595-1615米，鉆進(jìn)周期4-5天，刮刀鉆頭機械鉆速平均為36.2米/小時，PDC鉆頭平均機械鉆速為20.1米/小時，全井平均機械鉆速30.3米/小時，與同一區(qū)塊其它井比較，機械鉆速相當(dāng)，封固段井眼規(guī)則，井眼擴大率小于6％，有利于保證固井質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種涉及石油地質(zhì)勘探與開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域所用的甲酸鹽鉆井完井液，包括水，其特征在于各成分及配比按重量份如下抗鹽包被劑0.2～0.8份、抗鹽抑制劑1.5～5.5份、防塌劑2～6.2份、抗鹽封堵劑1.7～6.8份、甲酸鹽2.0～16.0份、抗鹽降粘劑0.5～3.0份及水67～87份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲酸鹽鉆井完井液，其特征在于抗鹽包被劑為丙烯酰胺和丙烯酸鈉的共聚物，其分子量在250～280萬之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲酸鹽鉆井完井液，其特征在于抗鹽抑制劑為酰胺聚合物，其分子量在700～800萬之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲酸鹽鉆井完井液，其特征在于防塌劑為硅腐植酸類產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲酸鹽鉆井完井液，其特征在于抗鹽封堵劑為是以瀝青和酚醛樹脂為主要原料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲酸鹽鉆井完井液，其特征在于鉀鹽復(fù)合鹽是具有羧酸基團的有機鈉鹽、鉀鹽、銫鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲酸鹽鉆井完井液，其特征在于抗鹽降粘劑為腐植酸類產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及石油地質(zhì)勘探與開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域所用的甲酸鹽鉆井完井液。解決了現(xiàn)有鉆井完井液對油氣層產(chǎn)生污染大的問題。其特征在于各成分及配比按重量份如下抗鹽包被劑為0.2～0.8份、份抗鹽抑制劑1.5～5.5份、防塌劑2～6.2份、抗鹽封堵劑1.7～6.8份、甲酸鹽2.0～16.0份、抗鹽降粘劑0.5～3.0份及水67～87份。該鉆井完井液具有保護油氣層且能穩(wěn)定井壁的特點，性能穩(wěn)定，抑制性強，無腐蝕性且有利于鉆井施工的順利進(jìn)行。
文檔編號E21B33/12GK1425739SQ0310126
公開日2003年6月25日 申請日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月14日
發(fā)明者宋瑞宏, 顧永福, 王淑華 申請人:大慶石油管理局