本发明涉及化学产品制造技术领域，具体涉及一种适合页岩气长水平段用高水相油基钻井液及其制备方法。
背景技术：
随着《环境保护法》等相关新环保法律法规的出台，对环境保护和生态建设更加重视，对环境污染的防治要求日益严格，相应的惩处措施也越来越严格。在页岩气开采过程中，常规水基钻井液解决不了长水平段页岩井壁稳定和润滑摩阻问题，只能通过提高油基钻井液水相含量，以降低油基钻井液成本，尤其是降低漏失井的油基泥浆成本，降低钻屑含油量，减轻钻屑处理难度，提高环保性，同时降低页岩气综合开发成本。但是，目前油基钻井液体系，油水比例偏高，普遍都在80:20以上，使得油基钻井液成本大幅度上升；提高水相含量后，受乳化剂种类的限制，存在流动性差、失水率高、电稳定性低以及长水平段页岩井壁失稳等难题，且油基钻井液漏失问题一直困扰钻井生产，迫切需要发明一套适合长水平段页岩高水相油基钻井液来解决以上问题，从而达到环保、高效、低成本开发页岩气的目的。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种适合页岩气长水平段用高水相油基钻井液及其制备方法，以油水为基础，通过添加高效乳化剂、纳米封堵剂等助剂，产品具有油水比例低、强抑制性、低剪切速率粘度高、电稳定性强、封堵性强、润滑性好、滤失量低、配方组成简单等特性，而且具有环保、高效、低成本等优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种适合页岩气长水平段用高水相油基钻井液，包括油、清水、高效乳化剂、纳米封堵剂、增粘提切剂、降滤失剂、活度控制剂、碱度调节剂和加重剂，所述油与清水的体积比为40:60-70:30，且每100mL油与清水的混合液中加入所述高效乳化剂3-5g、纳米封堵剂2-4g、增粘提切剂1-3g、降滤失剂3-5g、活度控制剂15-20g、碱度调节剂2-5g、加重剂20-200g。
根据以上方案，所述油包括0号柴油、5号白油、气质油中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述高效乳化剂包括羧酸聚酰胺、烷醇酰胺、聚酯酰胺、烷基伯胺、聚酰胺脂肪酸皂中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述纳米封堵剂包括纳米聚合物、沥青乳液、纳米石墨、超细碳酸钙、超细煅烧高岭土中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述增粘提切剂包括有机土、磷酸酯与氯化铝的混合物、古马隆树脂中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述降滤失剂包括氧化沥青、磺化沥青、超细沥青粉、沥青树脂中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述活度控制剂包括氯化钠、氯化钙、氯化钾、甲酸钠、甲酸钾中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述碱度调节剂包括石灰、碱式碳酸锌中的任意一种或两者的混合物；所述加重剂包括铁矿粉、重晶石、石灰石任意一种或一种以上的混合物。
本发明还提供了一种所述页岩气长水平段用高水相油基钻井液的制备方法：在室温条件下，按照原料油、高效乳化剂、清水、降滤失剂、纳米封堵剂、增粘提切剂、碱度调节剂、活度控制剂、加重剂的顺序，依次添加原料，每加完一种原料，均需要搅拌均匀再添加下一种原料。
根据以上方案，所述搅拌的转速为10000r/min；加完清水后，搅拌时间控制在30min以上，以使油水充分乳化均匀。
本发明的有益效果是：
1)本发明的产品油水比低，最低可以达到40:60，大幅度降低油相含量，而且流变性稳定，破乳电压大于400V；
2)本发明的产品高温高压失水低，小于2mL，利用水相液珠的高度分散，封堵孔隙，降低失水，降低了降滤失剂的加入剂量，从而减小了固相含量；
3)本发明的产品具有纳米封堵的特性，能封堵微裂缝，形成内外泥饼，内泥饼渗透率接近于0，阻止钻井液漏失，提高页岩微裂缝的封堵性；
4)本发明的产品在高水相条件下页岩稳定性强，通过降低油基钻井液内相活度，控制地层和钻井液的活度平衡，防止自由水向地层侵入，采用反渗透技术，同时水相的盐水具有极强的抑制性，最终达到页岩井壁稳定的目的；
5)本发明的产品采用甲酸钾、甲酸钠等作为水相活度控制剂，可大幅度提高基液密度，降低油基钻井液固相含量，塑性粘度也大幅度降低，有利于提高机械钻速和降低循环压耗；
6)本发明的制备方法步骤简单、操作简易、运行成本低等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1：
本发明提供一种适合页岩气长水平段用高水相油基钻井液及其制备方法：
量取200mL0号柴油，在高速搅拌(10000r/min)的情况下，加入12g烷基伯胺，搅拌20min，然后加入200mL清水，搅拌40min；继而加入8g沥青乳液，搅拌20min；再加入4g的有机土，搅拌20min；再加入12g氧化沥青，搅拌20min；然后加入60g氯化钙，搅拌20min；再加入8g石灰，搅拌10min；最后加入320g重晶石(密度1.50g/cm3)搅拌20min，得到产品。
本实施例产品的性能如表1所示，各参数均是在室温下测定的，其中，滚前状态是配制完后测定性能，滚后状态是将所配制的钻井液在120℃下热滚16h，然后冷却到室温测定性能。表1中各参数分别为：PV：塑性粘度；YP：动切力；GEL：静切力；API：常温中压失水；HTHP：高温高压失水；破乳电压：油基钻井液的电稳定性，破乳电压越高，表示稳定性越强；砂床深度：表示钻井液的封堵能力，深度越小，表示封堵性能越好；润滑系数：钻井液的润滑性，润滑系数越小，表示润滑性越好；热滚回收率：是用来评价钻井液的抑制性的方法，热滚回收率越高，表示抑制性越强。
产品性能测定方法按照以下石油行业标准进行执行：
1、石油天然气工业钻井液现场测试第一部分水基钻井液，GB/T16783.1-2006(PV、YP、GEL、API、HTHP、破乳电压参数按照本标准执行)
2、钻井液用润滑剂评价程序SY/T 6094-94(极压润滑系数按照本标准执行)
3、页岩抑制剂评价方法SY/T6335-1997(热滚回收率按照本标准执行)4、钻井液用桥接堵漏材料室内试验方法SY/T5840-2007(砂床深度按照本标准执行)
表1实施例1产品性能实验数据
注：热滚条件：120℃×16h，HTHP失水测定条件：3.5MPa×120℃，测定温度：60℃。
实施例2：
本发明提供一种适合页岩气长水平段用高水相油基钻井液及其制备方法：
量取200mL0号柴油，在高速搅拌(10000r/min)的情况下，加入6g烷醇酰胺和6g聚酯酰胺，搅拌20min，然后加入200mL清水，搅拌40min；继而加入10g纳米聚合物，搅拌20min；再加入6g的磷酸酯与氯化铝的混合物，搅拌20min；再加入16g超细沥青粉，搅拌20min；然后加入60g甲酸钠，搅拌20min；再加入8g石灰，搅拌10min；最后加入320g重晶石(密度1.50g/cm3)搅拌20min，得到产品。
本实施例产品的性能如表2所示，各参数含义及测试方法与实施例1相同。
表2实施例2产品性能实验数据
注：热滚条件：120℃×16h，HTHP失水测定条件：3.5MPa×120℃，测定温度：60℃。
实施例3：
本发明提供一种适合页岩气长水平段用高水相油基钻井液及其制备方法：
量取200mL 0号柴油，在高速搅拌(10000r/min)的情况下，加入6g羧酸聚酰胺和6g聚酰胺脂肪酸皂，搅拌20min，然后加入200mL清水，搅拌40min；继而加入4g纳米石墨、4g超细碳酸钙、4g超细煅烧高岭土，搅拌20min；再加入6g古马隆树脂，搅拌20min；再加入16g氧化沥青，搅拌20min；然后加入60g甲酸钾，搅拌20min；再加入8g石灰，搅拌10min；最后加入320g重晶石(密度1.50g/cm3)搅拌20min，得到产品。
本实施例产品性能如表3所示，各参数含义及测试方法与实施例1相同。
表3实施例3产品性能实验数据
注：热滚条件：120℃×16h，HTHP失水测定条件：3.5MPa×120℃，测定温度：60℃。
实施例4：
本发明提供一种适合页岩气长水平段用高水相油基钻井液及其制备方法：
量取200mL 5号白油，在高速搅拌(10000r/min)的情况下，加入12g烷基伯胺，搅拌20min，然后加入200mL清水，搅拌40min；继而加入4g纳米石墨、4g超细碳酸钙、4g超细煅烧高岭土，搅拌20min；再加入4g有机土，搅拌20min；再加入12g氧化沥青，搅拌20min；然后加入60g氯化钙，搅拌20min；再加入8g石灰，搅拌10min；最后加入320g重晶石(密度1.50g/cm3)搅拌20min，得到产品。
本实施例产品性能如表4所示，各参数含义及测试方法与实施例1相同。
表4实施例4产品性能实验数据
注：热滚条件：120℃×16h，HTHP失水测定条件：3.5MPa×120℃，测定温度：60℃。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。