一种适用于低渗油气藏的钻井液及制备方法
【专利摘要】本发明涉及油气井工程【技术领域】，具体涉及一种适用于低渗油气藏的钻井液及制备方法。钻井液组成成分及其重量份数如下：水：1000、钻井液用膨润土：20-60、碳酸钠：0.4-3、增粘剂：2-15、胺类抑制剂：5-20、降滤失剂：20-50、封堵防塌剂：20-50、聚合物油层保护剂：20-40、防水锁剂：3-10。本发明所提供的钻井液针对低渗储层具有良好封堵性，且滤液表面张力低，有效减少滤液对油层渗透率的水锁伤害，使岩石表面性质向有利于原油流动、有利于保护油气层的方向转变，达到保护油气层目的。
【专利说明】一种适用于低渗油气藏的钻井液及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油气井工程【技术领域】，具体涉及一种适用于低渗油气藏的钻井液及制 备方法。
【背景技术】
[0002] 胜利油田具有丰富的低渗透油气藏资源，主要分布在渤南、桩西、商河、牛庄、史 南、纯化、大王北、邵家、大芦湖、五号桩等地区，分布区域广、地质情况复杂、勘探开发难度 大。与国内同类油气藏相比，胜利油田低渗透油气藏具有储量大，油藏埋藏较深、物性差、储 层成岩和压实作用强、非均质性严重、采出程度低等特点。在钻采过程中极易因外来流体侵 入储层而产生水敏、水锁等各种污染损害，随着钻探时间的延续，任何钻井液都不可避免地 有滤液侵入地层，对于低渗储层来讲，即使很少量的滤液侵入地层，也会增加孔隙间的毛细 管力，降低油层的渗透率，改变储层原始参数，对后续的储层改造造成一定影响，而且储层 一旦受到损害，难以恢复，因此对该类油藏的油层保护工作，尤其显得重要。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种适用于低渗油气藏的钻井 液及制备方法，本发明所提供的钻井液通过在储层上部钻井液中分别加入聚合物油层保护 剂和含有氟碳表面活性剂组分的防水锁剂等，实现将上部钻井液改造为对低渗储层具有良 好保护效果的"协同增效"钻井液体系。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种适用于低渗油气藏的钻井液， 组成成分及其重量份数如下：水：1〇〇〇、钻井液用膨润土 ：20-60、碳酸钠：0. 4-3、增粘剂： 2-15、胺类抑制剂：5-20、降滤失剂：20-50、封堵防塌剂：20-50、聚合物油层保护剂：20-40、 防水锁剂：3_10。所述的水为淡水。
[0005] 本发明所述增粘剂为聚丙烯酰胺PAM，聚丙烯酰胺钾盐（KPAM)、阳离子聚丙烯酰 胺CPAM、阴离子聚丙烯酰胺（HPAM)、XC生物聚合物、磺酸盐共聚物中的一种或多种。
[0006] 本发明所述胺类抑制剂为有机胺、聚胺、胺基聚醇中的一种或多种。
[0007] 本发明所述降滤失剂为腐植酸钾、腐植酸钠、腐植酸羧甲基化产物、腐植酸磺化产 物、腐植酸硝化产物、磺化褐煤树脂、多支化酚醛树脂、磺甲基酚醛树脂、磺化木质素磺甲基 酚醛树脂缩合物、羟丙基淀粉、羧甲基淀粉、抗温淀粉DFD-140中的一种或多种。
[0008] 本发明所述封堵防塌剂为氧化浙青、乳化浙青、磺化浙青、天然浙青、改性浙青、乳 化石蜡、纳米乳液、聚合醇中的一种或多种。
[0009] 本发明所述聚合物油层保护剂为自主研发的油层保护剂。已申请国家专利保护， 国家发明专利申请号：201110449988. 6,专利名称：一种钻井液用聚合物油层保护剂及制 备方法。
[0010] 本发明所述防水锁剂为市售的氟碳表面活性剂与普通表面活性剂复配产品中的 一种或多种，如湖北省荆州嘉华有限公司生产的SATR0防水锁剂。该类处理剂既利用氟碳 表面活性剂强憎水憎油和较强表面活性的性质，又克服氟碳表面活性剂价格昂贵的缺陷。 氟碳表面活性剂与普通表面活性剂复配后，其表面活性往往超出单一组分的表面活性，制 备的防水锁剂通常具有极低的表面张力，可最大程度上降低钻井液滤液，减少低渗储层水 锁损害的发生。
[0011] 一种适用于低渗油气藏的钻井液制备方法，包含如下步骤： a. 配制基浆：在重量为1000的水中加入重量为0. 4-3的碳酸钠和重量为20-60的钻 井液用膨润土，搅拌20-60min，预水化22-26h ; b. 加入增粘剂：在步骤a所得的混合液中加入重量为2-15的增粘剂，搅拌； c. 加入胺类抑制剂：在步骤b所得的混合液中加入重量为5-20胺类抑制剂，搅拌； d. 加入降滤失剂：在步骤c中所得的钻井液中加入重量为20-50的降滤失剂，搅拌； e. 加入封堵防塌剂：在步骤d中所得的钻井液中加入重量为20-50的封堵防塌剂，搅 拌； f. 加入聚合物油层保护剂：在步骤e中所得钻井液中加入重量为20-40的油层保护 齐U，搅拌； g. 加入防水锁剂：在步骤f中所得钻井液中加入重量为3-10的防水锁剂，搅拌。
[0012] 所述制备方法的b、c、d、e、f、g步骤中所述的搅拌时间为15-25 min，其中以18-22 min为更优方案。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明所提供的钻井液通过在储层上部钻井液中分别加入 聚合物油层保护剂和含有氟碳表面活性剂组分的防水锁剂等，实现将上部钻井液改造为对 低渗储层具有良好保护效果的"协同增效"钻井液体系。在协同使用过程中，首先利用聚合 物油层保护剂的软化、变形、吸附作用，在井壁上形成一层韧性强、渗透性极低的暂堵屏障， 最大限度地阻止后期钻井液进入油气层。随着钻探时间的延续，任何钻井液都不可避免地 有滤液侵入地层。对于低渗储层来讲，即使很少量的滤液侵入地层，也会增加孔隙间的毛细 管力，降低油层的渗透率，改变储层原始参数，对后续的储层改造造成一定影响，因此在钻 井液中加入含有氟碳表面活性剂组分的防水锁剂，利用该类处理剂具有一定憎水憎油和较 强的表面活性的性质，最大程度地降低滤液的表面张力，减少滤液对油层渗透率的水锁伤 害，使岩石表面性质向有利于原油流动、有利于保护油气层的方向转变，达到保护油气层目 的。
[0014] 钻井液滤液的表面张力低，能减少水锁损害的发生。低渗油气藏"协同增效"钻井 液体系可将聚合物油层保护剂、防水锁剂和其他处理剂有机结合，满足"协同增效"理论的 技术要点，体系对岩芯的封堵率大于90% ;当切去一段很短的暂堵端（3_?3. 5_)后，渗透 率恢复值大于94%，对低渗储层具有较好的油层保护效果。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 在高搅杯中加入l〇〇〇mL淡水，开启搅拌机，在4000r/min下边搅拌边加入20g钠膨润 土、〇. 4g碳酸钙、5g聚丙烯酰胺（PAM)、10g有机胺、20g磺甲基酚醛树脂（SMP- II)、20g磺化 褐煤树脂（SPNH)、30g改性浙青（HQ-1 )、30g聚合物油层保护剂、3g防水锁剂SATR0(购自荆 州嘉华科技有限公司）。
[0016] 实施例2 在高搅杯中加入l〇〇〇mL淡水，开启搅拌机，在4000r/min下边搅拌边加入40g钠膨润 土、2g碳酸钙、2g磺酸盐共聚物（DLP)、15g胺基聚醇、20g多支化酚醛树脂（SPC- II )、30g磺 化褐煤树脂（SPNH)、50g乳化浙青、30g聚合物油层保护剂、5g防水锁剂SATR0 (购自荆州嘉 华科技有限公司）。 实施例3 在高搅杯中加入l〇〇〇mL淡水，开启搅拌机，在4000r/min下边搅拌边加入60g钠膨润 土、3g碳酸钙、3g XC生物聚合物、20g聚胺、30g多支化酚醛树脂（SPC- II )、20g磺化褐煤树 月旨（SPNH)、30g磺化浙青、20g聚合醇、40g聚合物油层保护剂、10g防水锁剂SATR0 (购自荆 州嘉华科技有限公司）。 下面对实施例中的效果进行说明。
[0017] L体系的基本性能和表面张力 表1实施例的流变性和界面张力
【权利要求】
1. 一种适用于低渗油气藏的钻井液，其特征在于：组成成分及其重量份数如下：水： 1000、钻井液用膨润土 ：20-60、碳酸钠：0.4-3、增粘剂：2-15、胺类抑制剂：5-20、降滤失剂 ： 20-50、封堵防塌剂：20-50、聚合物油层保护剂：20-40、防水锁剂：3-10。
2. 根据权利要求1所述的一种适用于低渗油气藏的钻井液，其特征在于： 所述增粘剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺钾盐、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、 XC生物聚合物、磺酸盐共聚物中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的一种适用于低渗油气藏的钻井液，其特征在于： 所述胺类抑制剂为有机胺、聚胺、胺基聚醇中的一种或多种。
4. 根据权利要求1所述的一种适用于低渗油气藏的钻井液，其特征在于：所述降滤失 剂为腐植酸钾、腐植酸钠、腐植酸羧甲基化产物、腐植酸磺化产物、腐植酸硝化产物、磺化褐 煤树脂、多支化酚醛树脂、磺甲基酚醛树脂、磺化木质素磺甲基酚醛树脂缩合物、羟丙基淀 粉、羧甲基淀粉、抗温淀粉DFD-140中的一种或多种。
5. 根据权利要求1所述的一种适用于低渗油气藏的钻井液，其特征在于：所述封堵防 塌剂为氧化浙青、乳化浙青、磺化浙青、天然浙青、改性浙青HQ-1、乳化石蜡、纳米乳液、聚合 醇中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的一种适用于低渗油气藏的钻井液，其特征在于：所述防水锁 剂为氟碳表面活性剂与普通表面活性剂复配产品。
7. -种适用于低渗油气藏的钻井液制备方法，其特征在于：包含如下步骤： 配制基浆：在重量为1000的水中加入重量为〇. 4-3的碳酸钠和重量为20-60的钻井液 用膨润土，搅拌20-60min，预水化22-26h ; 加入增粘剂：在步骤a所得的混合液中加入重量为2-15的增粘剂，搅拌20min ; 加入胺类抑制剂：在步骤b所得的混合液中加入重量为5-20胺类抑制剂，搅拌； 加入降滤失剂：在步骤c中所得的钻井液中加入重量为20-50的降滤失剂，搅拌； 加入封堵防塌剂：在步骤d中所得的钻井液中加入重量为20-50的封堵防塌剂，搅拌； 加入聚合物油层保护剂：在步骤e中所得钻井液中加入重量为20-40的油层保护剂，搅 拌； 加入防水锁剂：在步骤f中所得钻井液中加入重量为3-10的防水锁剂，搅拌。
8. 根据权利要求7所述的一种适用于低渗油气藏的钻井液制备方法，其特征在于：所 述的b、c、d、e、f、g步骤中的搅拌时间为15-25 min。
9. 根据权利要求7所述的一种适用于低渗油气藏的钻井液制备方法，其特征在于：所 述的b、c、d、e、f、g步骤中的搅拌时间为18-22 min。
【文档编号】C09K8/24GK104232035SQ201310373962
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年6月20日
【发明者】陈二丁, 李秀灵, 袁丽, 张海青, 杨倩云, 郭祥鹃, 郭辉, 杨龙波, 张雪松, 张涛, 张翔宇 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司