一种钻进页岩用无土甲酸钾水基钻井液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种钻进页岩用无±甲酸钟水基钻井液，具有较强的的抑制水化分散 和封堵效果，特别适合于微裂缝发育的页岩长水平井段的钻进。
【背景技术】
[0002] 针对页岩气的成藏特征，页岩气开发W浅层大位移井、丛式水平井布井为主。由于 页岩地层裂缝发育、水敏性强，在长水平段钻井中，不仅容易发生井漏、跨塌、缩径等问题， 而且由于水平段较长，还会带来摩阻、携岩及地层污染等问题，从而增大了产生井下复杂情 况的几率。因此，在页岩气水平井钻井中解决井壁稳定、降阻减摩和岩屑床清除等问题就成 为钻井液选择和设计的关键。
[0003] 目前国内外页岩气井普遍采用油基钻井液，由于油基钻井液可提高水湿性页岩的 毛细管压力，防止钻井液对页岩的侵入，通过使用油基钻井液和合成基钻井液，可W有效地 解决井壁不稳定的问题。但即使采用油基钻井液，对裂缝或层理发育的页岩地层，还必须强 化封堵，W减少液体进入地层造成的压力传递（阻断流体通道）。油基钻井液在润滑、防卡 和降阻作用方面有着水基钻井液无法比拟的优势，可W避免滑动钻井时的拖压问题，运也 是其广泛应用的根本原因所在。但由于油基工作液使低渗透油层和气层的润湿性改变而造 成伤害，使储层渗透率大为降低，从而降低油井产量。
[0004] 相比油基钻井液的优缺点水基钻井液优点有：①环保；②天然气浸易发现；③溫 度对流变性影响较小；④成本相对低；⑥遇井漏容易处理等。缺点有：①井壁稳定性差；② 热稳定性相对较差，易于高溫凝胶化；③抗污染性差（固相及C02、H2S气体污染），维护处理 工作量大；④润滑防卡能力不足。因此，研制一种能适用于页岩地层的新型水基钻井液替代 油基钻井液能够解决井壁稳定、储层污染等问题则是目前页岩气钻井的关键技术，也是国 内外页岩钻井的难点所在。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是：为了克服使用水基钻井液钻进页岩地层时井壁失稳问题，抑制 页岩地层水化巧塌，能有效封堵页岩微纳米孔缝，为此特提供一种钻进页岩用无±甲酸钟 水基钻井液。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用W下技术方案：一种钻进页岩用无±甲酸钟水基 钻井液，其特征是制备该钻井液所用原料的各组分及其含量为，其中质量单位为克：
[0007]
[0009] 氨氧化钢配成质量百分浓度为40%的溶液调节体系抑值为8. 5。
[0010] 制备上述钻井液体系所用黄原胶、增粘剂80A-51、甲酸钟、降滤失剂CG810S-P、碳 酸巧、氧化巧、润滑剂R-16、聚乙二醇、乳化石蜡、纳米碳酸巧均为市场上销售产品，购置时 严格按行业标准或企标检验，合格者才能使用。具体见表1。
[0011] 表1一种页岩用无上甲酸钟水基钻井液基本原料明细表
[0012]
[0013] 本发明提供的页岩用低密度水基钻井液与现有所使用的页岩钻井液体系相比有 益效果：①相比油基钻井液环境污染小；②具有较强的抑制封堵能力；③能有效降低巧塌 压力；④溫度对流变性影响较小；⑥成本相对低；⑦遇井漏容易处理等。
【具体实施方式】：
[0014] 下面结合具体实例对本发明作进一步的说明
[0015] 实施例1: 一种钻进页岩用无±甲酸钟水基钻井液的制备方法是：
[0016] 先量取1000克的自来水在低速5(K)r/min电动揽拌下加入15克黄原胶揽拌6分 钟，再加入5克增粘剂80A-51揽拌5分钟，加入380克甲酸钟揽拌10分钟，加入10克降滤 失剂CG8IOS-P揽拌5分钟，加入0. 5克氧化巧揽拌5分钟，加入50克碳酸巧（颗粒粒径为 37. 5ym:12ym:6. 8ym=l:3:l的混合粉末）揽拌15分钟，加入20克润滑剂R-16揽拌 5分钟，加入50克聚乙二醇揽拌5分钟，加入30克乳化石蜡揽拌10分钟，加入纳米碳酸巧 (颗粒粒径为80-200nm) 10克在8000r/min下揽拌5分钟，用化OH配制成质量浓度为40% 的碱液，调整体系pH为8. 5,揽拌1小时后制得密度为1. 20g/cm3页岩用无±甲酸钟水基钻 井液。
[0017] 实施例2:抑制性评价
[001引采用XG化一2型滚子加热炉对本发明钻井液体系进行了滚动回收率测定。
[0019] 表2无±甲酸钟水基钻井液体系滚动回收率实验结果
[002。 注：1)红层±为四川红层±岩屑，页岩露头为长7页岩露头，均为6~10目，回收 率为过40目回收率；2)表中结果均为2次实验数据均值。
[0022] 表3水基钻井液体系线性膨胀性实验结果
[0024] 注：1)岩忍为膨润± (配浆± )压制成型；2)滤液为体系热滚105°C/1化后压出 的滤液；3)表中结果均为2次实验数据均值。
[00巧]由表2、表3该页岩低密度水基钻井液的滚动回收率及线性膨胀率实验可知，滚动 回收率达到95%W上，1化线性膨胀率只有22. 56%具有较好的抑制水化分散及膨胀性。
【主权项】
1. 一种钻进页岩用无土甲酸钾水基钻井液，其特征是：制备该钻井液所用原料的组分 及含量为，其质量单位为克：氢氧化钠配成质量百分浓度为40%的溶液调节体系pH值为8. 5。2. -种如权利要求1所述钻井液的配制方法，其特征是：先量取1000克的自来水在低 速500r/min电动搅拌下加入12-18克黄原胶搅拌6min，再加入4-8克增粘剂80A-51搅拌 5min，加入350-400克甲酸钾搅拌lOmin，加入8-12克降滤失剂CG810S-P搅拌5分钟，加 入0. 3-0. 6克氧化钙搅拌5min，加入40-60克碳酸钙粉末搅拌15min，加入10-30克润滑剂 R-16搅拌5min，加入40-60克聚乙二醇搅拌5min，加入25-35克乳化石錯搅拌lOmin，加入 纳米碳酸1丐5-15克在800〇1'/111；[11下搅拌5111；[11，最后用似0!1配制成质量百分浓度为40%的 碱液，调整体系pH为8. 5,搅拌1小时后制得密度为1. 20g/cm3的钻进页岩用无土甲酸钾水 基钻井液。
【专利摘要】本发明涉及一种用于微裂缝发育的页岩长水平井段的钻进页岩用无土甲酸钾水基钻井液。它抑制页岩地层水化坍塌，封堵页岩微纳米孔、缝，解决井壁稳定问题。其技术方案是制备该钻井液所用原料的组分及其含量为，质量单位为克：提切剂黄原胶12-18；增粘剂80A-514-8；甲酸钾350-400；降滤失剂CG810S-P？8-12；氧化钙0.3-0.6；碳酸钙40-60；润滑剂R-1610-30；聚乙二醇40-60；乳化石蜡25-35；纳米碳酸钙5-15；自来水900-1200；浓度为40％的氢氧化钠溶液。先量取自来水在500r/min搅拌下加入黄原胶，再依次加入80A-5、甲酸钾、CG810S-P、CaO、CaCO3、R-16等处理剂，再调节体系pH为8.5，制得本钻井液。本钻井液体系对环境污染小，有良好的流变性、抑制封堵能力强，可用于页岩钻井。
【IPC分类】C09K8/12
【公开号】CN105295865
【申请号】CN201510585329
【发明人】王平全, 白杨, 陈婷, 王波, 时海涛, 余冰洋, 石晛
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月15日