一种天然高分子环保型钻井液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油田钻井液技术领域，具体涉及一种天然高分子环保型钻井液。
【背景技术】
[0002] 陇东庄字号丛式水平井位于长庆油田中东部，目的是通过水平井布井高效开发延 长组长6、长8油层，探索适合于陇东油田提高单井产量、提高采收率、高效开发的新模式。 陇东庄字号井区水平井井身结构为二开结构，在钻井施工过程中存在系列钻井液技术难题 需要通过深入研宄加以解决。
[0003] 首先是长裸眼井壁失稳技术难题。该区块直罗组、延安组及延长组顶部地层存在 大段泥页岩，井壁水敏性强，易吸水膨胀、分散、掉快，甚至垮塌，在定向井施工中存在遇阻 遇现象，加上二开直井段、斜井段、水平段同处于裸眼井段，井壁坍塌风险显得更为突出，安 全钻井及钻井提速难度大。目的层为延长组长6、长8油层，水平井油层裸露面积大，施工时 间长（浸泡时间长），要求钻井液具有很好的保护产层功能。另外，井身结构多为三维水平 井及长水平段，钻井过程中钻具与井壁之间摩阻、扭矩大，由于先期注水，油层可能存在高 压。如该区块某井关井压力高达32. 7MPa (压力系数约L 75)，保障井控安全的难度大，而且 由于地层出水可能给钻井液带来严重污染、性能难以维护。
[0004] 另外，在直井段、斜井段大段泥岩和水平段钻遇泥岩条件下，如何有效保护产层及 如何保障装有裸眼封隔器的完井管串安全、顺利下入预定位置也是一大难题；如何在环境 保护、低成本开发及钻井提速日益严峻的形势下，充分利用有利因素综合解决以上技术难 题，为该区块的持续高效开发提供技术依据，是解决问题矛盾的关键点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术中存在的上述问题，提供一种长时间稳定井壁、防 漏堵漏、保护储层、保护环境的天然环保型钻井液。
[0006] 为此，本发明提供了一种天然高分子环保型钻井液，由以下按重量百分比计的组 分组成：0. 3 %~2. 0 %的天然防塌剂、I. 0 %~5. 0 %的封堵剂、0. 3 %~0. 5 %提粘切剂、 0. 5 %~3. 0 %的降失水剂、0. 5 %~2. 5 %的润滑剂、0. 02 %~0. 05 %的低碳醇储层保护 剂、0. 03%~0. 08%的戊二醛、剩余量为水。
[0007] 上述天然防塌剂为羧甲基改性双糖。
[0008] 上述双糖为蔗糖、乳糖及麦芽糖中的一种或者任意两种的混合物或者三者的混合 物。
[0009] 上述封堵剂为粒径范围在1~20 μ m的天然改性石蜡。
[0010] 上述提粘切剂为黄原胶和聚阴离子纤维素钠盐的混合物。
[0011] 上述黄原胶和聚阴离子纤维素钠盐的体积比2:1。
[0012] 上述降失水剂为羟丙基淀粉。
[0013] 上述润滑剂为以地沟油或者废弃食用油提炼而成的生物油。
[0014] 上述低碳醇储层保护剂为乙二醇和丙三醇的混合物。
[0015] 上述乙二醇和丙三醇的体积比2:1。
[0016] 本发明的有益效果：
[0017] ⑴本发明提供的这种天然高分子环保型钻井液具有很强的防塌性、抑制性、封堵 性，能快速在近井壁带形成坚韧、致密的封固膜以稳定井壁，同时阻止滤液和固相进一步浸 入储层，达到有效保护储层的效果。
[0018] (2)本发明提供的这种天然高分子环保型钻井液无生物毒性、无化学毒性、可生物 降解有利于环境保护。
[0019] (3)本发明提供的这种天然高分子环保型钻井液既能满足长庆区域规模化钻井施 工过程中对钻井液的基本性能要求，又能有效保护环境利于可持续开发低渗透油气田，经 济效益和社会效益良好，很值得推广应用。
【具体实施方式】
[0020] 实施例1 :
[0021] 本实施例提供了一种天然高分子环保型钻井液，由以下按重量百分比计的组分 组成：0. 3 %~2. 0 %的天然防塌剂、I. 0 %~5. 0 %的封堵剂、0. 3 %~0. 5 %提粘切剂、 0. 5 %~3. 0 %的降失水剂、0. 5 %~2. 5 %的润滑剂、0. 02 %~0. 05 %的低碳醇储层保护 剂、0. 03%~0. 08%的戊二醛、剩余量为水。
[0022] 其中，天然防塌剂为羧甲基改性双糖，双糖为蔗糖、乳糖及麦芽糖中的一种或者任 意两种的混合物或者三者的混合物；封堵剂为粒径范围在1~20 μπι的天然改性石蜡，该 天然改性石蜡是天然石蜡经过双氧水或过氧硫酸氧化改性得到；提粘切剂为黄原胶和聚阴 离子纤维素钠盐按体积比2:1的混合物；降失水剂为羟丙基淀粉；润滑剂为以地沟油或者 废弃食用油提炼而成的生物油；低碳醇储层保护剂为乙二醇和丙三醇按体积比2:1的混合 物。
[0023] 该发明选用天然高分子类处理剂实现钻井液多项功能，该钻井液采用天然防塌 剂、改性石蜡、低碳醇与地层粘土矿物、地层水作用，快速在近井壁带形成具有三维网架结 构的胶状聚集体，通过吸附、镶嵌、填充的方式，阻止滤液进一步浸入地层，防止泥页岩水 化、膨胀，封堵地层孔隙、吼道和微裂缝，以及必要的力学手段，从而实现长裸眼水平井钻 井、完井施工过程钻井液长时间稳定井壁、防漏堵漏、保护储层、保护环境的作用。另外，采 用环保型生物聚合物控制钻井液流变性，实现携砂带砂保障井眼净化能力；通过固控设备 降低有害固相、混入生物油润滑剂降低钻具与井壁的摩擦阻力实现润滑减阻。
[0024] 本发明提供的这种天然高分子环保型钻井液具有很强的防塌性、抑制性、封堵性， 能快速在近井壁带形成坚韧、致密的封固膜以稳定井壁，同时阻止滤液和固相进一步浸入 储层，达到有效保护储层的效果；另外，该钻井液无生物毒性、无化学毒性、可生物降解有利 于环境保护。
[0025] 实施例2 :
[0026] 本实施例提供了一种天然高分子环保型钻井液，由以下按重量百分比计的组分组 成：90. 0%清水，1. 5%天然防塌剂，3. 0%封堵剂，0. 4%提粘切剂，3. 0%降失水剂，2. 0% 润滑剂，〇. 05%低碳醇储层保护剂，0. 05%戊二醛。其中，天然防塌剂为羧甲基改性双糖， 双糖为蔗糖；封堵剂为粒径范围在1~20 μm的天然改性石蜡；提粘切剂为黄原胶和聚阴 离子纤维素钠盐按体积比2:1的混合物；降失水剂为羟丙基淀粉；润滑剂为以地沟油或者 废弃食用油提炼而成的生物油；低碳醇储层保护剂为乙二醇和丙三醇按体积比2:1的混合 物。
[0027] 对本实施例提供的该天然高分子环保型钻井液进行如下性能评价实验。
[0028] 一、环保性能评价实验
[0029] 依据中华人民共和国天然气行业标准《SY/T 6787-2010水溶性油田化学剂环 境保护技术要求》，对本实施例提供的天然高分子环保型钻井液中的单个处理剂开展了 生物毒性及生物降解性评价，其中采用了发光细菌法测试了生物毒性指标EC 5tl, EC5tl数值 >20000mg/L则属于无毒级别；采用了五日生化学需氧量与化学需氧量的比值BOD 5ZCODc^平 价生物降解性，数值多5%则属于易生物降解范围，具体测试结果见表1。
[0030] 表 1 :
[0032] 从表1数据可以看出，本实施例提供的天然高分子环保型钻井液中单个处理剂都 无生物毒性，都属于易生物降解范围，对研宄环保钻井液提供了基础条件。
[0033] 参照中华人民共和国天然气行业标准《SY/T 6787-2010水溶性油田化学剂环境 保护技术要求》，中华人民共和国国家标准《GB31571-2015石油化学工业污染物排放标准》， 中华人民共和国国家标准《GB 8978-1996污水综合排放标准》，中华人民共和国国家标准 《GB 15618-1995 土壤环境质量标准》评价了本实施例提供的天然高分子环保型钻井液的化 学毒性、生物降解性、生物毒性，结果见表2。
[0034] 表 2 :
[0035]
[0036] 从表2可以看出，该钻井液的重金属含量、挥发酚、硫化物、生物毒性、生物降解性 均满足国家相关环保标准要求。
[0037] 二、防塌抑制性评价实验
[0038] 本试验通过测试钻井液的页岩岩肩回收率来表征钻井液的防塌性抑制性的强弱， 即在本实施例提供的天然高分子环保型钻井液中加入陇东庄字号井区直罗组岩肩50克， 然后在五轴加热滚子炉120°C下热滚16小时，测试钻井液的页岩岩肩一次回收率，然后将 收集到的岩肩放入自来水中在五轴加热滚子炉120°C下热滚16小时，测试页岩岩肩二次回 收率，同时与清水的页岩岩肩一次回收率、二次回收率做对比，结果见表3。
[0039] 表 3 :
[0041] 其中，PV为塑性粘度，YP为动切力。
[0042] 从表3数据可以看出，该钻井液的页岩岩肩一次回收率高达96. 5%，该钻井液的 页岩岩肩二次回收率达到89. 4%，岩肩经钻井液充分作用后仍然棱角分明，没有出现水化、 膨胀、分散的现象，证实了该钻井液能在钻肩表面形成致密的吸附膜，该膜一旦形成即使在 清水作用下也保持完好，有效阻止了钻肩粘土矿物与水的接触