一种可循环微泡钻井液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可循环微泡钻井液及其制备方法，属于油田微泡钻井液技术领 域。
【背景技术】
[0002] 鄂尔多斯盆地红河油田属于低孔、低压、低渗储层，且上部地层天然裂缝较发育， 以II、111级断裂为主。现有的钾铵基钻井液存在储层伤害大、防漏堵漏效果差等问题，制约 了机械钻速和单井产量的提升，同时也增加了钻井成本。
[0003] 可循环微泡钻井液是上世纪90年代逐步发展起来的欠平衡钻井工作流体，它是 在钻井液中加入适量的发泡剂和稳泡剂，从而形成一种细密而稳定的微泡沫，使钻井液体 系密度可降至0. 60-1. OOg/cm3,且不影响钻井液其他性能的调节和控制，具有防漏防塌特 性，可提高机械钻速，保护油气层，现场施工与常规钻井相似，不需要增加特殊设备，具有技 术和经济上的优势，弥补了普通泡沫钻井液成本高、工艺复杂、易污染等缺点，是实现低成 本开发低压低渗易漏油气藏欠平衡钻井的理想钻井液体系。
[0004] 国内外一些油田开展了相关微泡沫技术研究，专利CN103320105A公开了一种可 循环的微泡钻井液，该钻井液中各成分及配比按重量份如下：（1)基浆：膨润土 3-6份、纯 碱0. 1-0. 4份、清水100份、发泡剂0. 5-1份、稳泡剂0. 3-0. 8份、泡沫增强剂0. 05-0. 3份； (2)处理剂：降滤失剂2-4份、抑制剂0. 1-0. 3份、流型调节剂0. 3-0. 7份。该钻井液虽然 具有泡沫稳定、抗压缩能力强得特点，但其没有考虑钻井液的携岩能力，没有对鄂尔多斯盆 地低孔低渗油气藏做适应性研究，存在密度可调范围小，影响钻井液栗上水效率，页岩抑制 性低，防漏堵漏性能差等问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种密度低且可调范围广、储层伤害小、页岩抑制性好、防塌 封堵性强的可循环微泡钻井液。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种可循环微泡钻井液的制备方法，该制备方法简单方 便，适用于工业化生产。
[0007] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
[0008] -种可循环微泡钻井液，包括如下重量份数的组分：水100份，纯碱0. 15份、钠膨 润土 2~3份，羧甲基纤维素0. 3~0. 5份，聚丙烯酰胺钾0. 3~0. 5份，水解聚丙烯腈钾 0. 3~0. 5份，水解聚丙烯腈铵0. 3~0. 5份，发泡剂0. 2~0. 6份、封堵剂3~6份。
[0009] 所述发泡剂主要由十二醇硫酸钠与聚氧乙烯辛基苯酚醚混合组成。
[0010] 优选的，所述的十二醇硫酸钠与聚氧乙烯辛基苯酚醚的质量比为1:1。
[0011] 所述封堵剂为单向压力封闭剂与0&〇)3的混合物，单向压力封闭剂与CaCO 3的质量 比为1~3 :2~5 ;所述CaCO3为颗粒状，粒度为100~600目。
[0012] 优选的，所述的封堵剂为单向压力封闭剂与粒度为600目的0&〇) 3的混合物，单向 压力封闭剂与600目CaCO3的质量比为1:2。
[0013] 所述的封堵剂为单向压力封闭剂与两种以上粒度的0&〇)3的混合物。
[0014] 优选的，所述的封堵剂为单向压力封闭剂与粒度为100目的CaC03、粒度为200目 的CaC03、粒度为600目的0&〇)3的混合物，单向压力封闭剂与100目CaC0 3、200目CaC03、 600目CaCO3的质量比为3 :1 :2 :2。
[0015] 所述单向压力封闭剂为单向压力封闭剂DF-1。
[0016] 使用时，配合该可循环微泡钻井液使用的消泡剂为非离子表面活性剂。
[0017] 优选的，配合该可循环微泡钻井液使用的消泡剂为钻井液用消泡剂HFX-101。
[0018] 所述消泡剂的使用量为可循环微泡钻井液重量的0. 5%。
[0019] 一种可循环微泡钻井液的制备方法，包括如下步骤：
[0020] 1)按配方量取水，加入纯碱和钠膨润土，搅拌使其均匀后密封静置，得基浆；
[0021] 2)向步骤1)所得的基浆中依次加入羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺钾、水解聚丙烯腈 钾、水解聚丙烯腈铵、发泡剂和封堵剂，搅拌，即得。
[0022] 步骤1)中，所述搅拌的转速为400r/min，搅拌时间为10h。
[0023] 步骤1)中，所述静置的时间是24h。
[0024] 步骤2)中，所述搅拌的转速为1300r/min，搅拌时间为2h。
[0025] 有益效果：本发明的可循环微泡钻井液，是在钾铵基聚合物钻井液的基础上形成 可循环的微泡钻井液，配方简单，适用性强，适用在低压低孔低渗油气藏，既具有钾铵基抑 制性好、低失水等特点，又具备密度低、储层伤害小、防塌封堵性强、具有良好流变性、可循 环使用的特点，能够有效保护油气层、提高机械钻速达38. 4%以上。
[0026] 为了更有效的平衡鄂南油田地层低压系统，实现微欠平衡钻井，减少复杂损失时 间，保护储层，控制成本，本发明在现有钾铵基钻井液基础上开展了可循环微泡钻井液技术 研究，试验井较邻井相比机械钻速提高了 38. 4%，漏失量降为0,单井整体钻井成本节约了 50万元。
[0027] 本发明一种可循环微泡钻井液的制备方法简单方便，适用于工业化生产。
【附图说明】
[0028] 图1为实施例1的可循环微泡钻井液的密度与压力关系图。
【具体实施方式】
[0029] 以下结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但不限定本发明的技术方 案。
[0030] 实施例1
[0031] 本实施例的可循环微泡钻井液，包括如下重量的组分：水1000g，纯碱I. 5g，钠膨 润土 30g，低粘羧甲基纤维素5g，聚丙烯酰胺钾3g，水解聚丙烯腈钾4g，水解聚丙烯腈铵3g， 发泡剂6g和封堵剂30g。
[0032] 其中，所述发泡剂为十二醇硫酸钠与聚氧乙烯辛基苯酚醚的质量比为1 :1的混合 物；所述封堵剂为单向压力封闭剂DF-I与600目CaCO3的质量比为1 :2的混合物。使用 时，配合该微泡钻井液使用的消泡剂为钻井液用消泡剂HFX-101，使用量为可循环微泡钻井 液重量的0.5%。
[0033] 本实施例的可循环微泡钻井液的制备方法，包括如下步骤：
[0034] 1)取蒸馏水1000g，依次加入I. 5g纯碱、30g钠膨润土，在转速400r/min条件下搅 拌IOh后加盖密封，静置24h，得基浆；
[0035] 2)向步骤1)所得的基浆中依次加入低粘羧甲基纤维素5g，聚丙烯酰胺钾3g，水解 聚丙稀腈钾4g，水解聚丙稀腈铵3g，发泡剂6g和封堵剂30g，在1300r/m转速下搅拌2h进 行发泡，即得。
[0036] 实施例2
[0037] 本实施例的可循环微泡钻井液，包括如下重量的组分：
[0038] 水1000g，纯碱I. 5g，钠膨润土 30g，低粘羧甲基纤维素3g，聚丙烯酰胺钾3g，水解 聚丙烯腈钾3g，水解聚丙烯腈铵3g，发泡剂5g和封堵剂30g。
[0039] 其中，所述发泡剂为十二醇硫酸钠与聚氧乙烯辛基苯酚醚的质量比为1 :1的混合 物；所述封堵剂为单向压力封闭剂DF-I与100目CaC03:200目CaCO 3:600目CaCO 3的质 量比为3 :1 :2 :2的混合物。使用时，配合该微泡钻井液使用的消泡剂为钻井液用消泡剂 HFX-101，使用量为可循环微泡钻井液重量的0. 5%。
[0040] 本实施例的可循环微泡钻井液的制备方法，包括如下步骤：
[0041] 1)取蒸馏水1000g，依次加入I. 5g纯碱、30g钠膨润土，在转速400r/min条件下搅 拌IOh后加盖密封，静置24h，得基浆；
[0042] 2)向步骤1)所得的基浆中依次加入低粘羧甲基纤维素3g，聚丙烯酰胺钾3g，水解 聚丙烯腈钾3g，水解聚丙烯腈铵3g，发泡剂5g和封堵剂30g，在1300r/m转速下搅拌2h进 行发泡，即得。
[0043] 实施例3
[0044] 本实施例的可循环微泡钻井液，包括如下重量的组分：
[0045] 水1000g，纯碱I. 5g、钠膨润土 20g，低粘羧甲基纤维素3g，聚丙烯酰胺钾3g，水解 聚丙烯腈钾3g，水解聚丙烯腈铵3g，发泡剂4g和封堵剂60g。
[0046] 其中，所述发泡剂为十二醇硫酸钠与聚氧乙烯辛基苯酚醚的质量比为1 :1的混合 物；所述封堵剂为单向压力封闭剂DF-I与100目CaC03:200目CaCO 3:600目CaCO 3的质 量比为3 :1 :2 :2的混合物。使用时，配合该微泡钻井液使用的消泡剂为钻井液用消泡剂 HFX-101，使用量为可循环微泡钻井液重量的0. 5%。
[0047] 本实施例的可循环微泡钻井液的制备方法，包括如下步骤：
[0048] 1)取蒸馏水1000g，依次加入I. 5g纯碱、20g钠膨润土，在转速400r/min条件下搅 拌IOh后加盖密封，静置24h，得基浆；
[0049] 2)向步骤1)所得的基浆中依次加入低粘羧甲基纤维素3g，聚丙烯酰胺钾3g，水解 聚丙稀腈钾3g，水解聚丙稀腈铵3g，发泡剂4g和封堵剂60g，在1300r/m转速下搅拌2h进 行发泡，即得。
[0050] 实施例4
[0051 ] 本实施例的可循环微泡钻井液，包括如下重量的组分：
[0052] 水1000g，纯碱I. 5g、钠膨润土 25g，低粘羧甲基纤维素4g，聚丙烯酰胺钾5g，水解 聚丙烯腈钾5g，水解聚丙烯腈铵5g，发泡剂4g和封堵剂45g。
[0053] 其中，所述发泡剂为十二醇硫酸钠与聚氧乙烯辛基苯酚醚的质量比为1 :1的混合 物；所述封堵剂为单向压力封闭剂DF-I与300目CaCO3的质量比为2 :3的混合物。使用 时，配合该微泡钻井液使用的消泡剂为钻井液用消泡剂HFX-101，使用量为可循环微泡钻井 液重量的0.5%。
[0054] 本实施例的可循环微泡钻井液的制备方法，包括如下步骤：
[0055] 1)取蒸馏水1000g，依次加入I. 5g纯碱、25g钠膨润土，在转速400r/min条件下搅 拌IOh后加盖密封，静置24h，得基浆；
[0056] 2)向步骤1)所得的基浆中依次加入低粘羧甲基纤维素4g，聚丙烯酰胺钾5g，水解 聚丙烯腈钾5g，水解聚丙烯腈铵5g，发泡剂4g和封堵剂45g，在1300r/m转速下搅拌2h进 行发泡，即得。
[0057] 上述实施例中，所述单向压力封闭剂由新乡市富邦科技有限公司生产，产品型号： DF-I ;所述钻井液用消泡剂HFX-101由天津市诚利化工有限责任公司生产，产品型号：-T。
[0058] 实验例：
[0059] (1)常规性能评价
[0060] 对实施例1~3得到的可循环微泡钻井液进行性能评价（测试方法参考《GB/ Τ16783. 1-200