一种防漏型高性能水基钻井液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及页岩气开发钻井液技术，更具体地说，设及一种防漏型高性能水基钻 井液及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 洁陵焦石巧国家级页岩气示范区，在韩家店组至龙马溪组上部为大段硬脆性泥 岩，并且含有少量的碳质泥岩，易剥落掉块、巧塌；地层层理、微裂缝发育，易发生诱导性漏 失；长稳斜段井眼轨迹控制带来的摩阻高，扭矩大，定向托压严重。目前，现场使用聚合物 KC1润滑钻井液体系，抑制剂、包被剂单一，不能满足大段硬脆性泥岩井壁稳定与钻井液流 变性控制的需要，随钻封堵性能差，地层承压能力弱，易发生诱导性漏失等问题，润滑性不 好，不能降低钻井液流动阻力，从而造成循环压耗，由于抑制性和润滑性不够，造成钻头易 产生泥包，造成机械钻速降低。随着页岩气开发向深层发展，钻井过程中遇到的地层越来越 复杂，钻进中井壁失稳、诱导性漏失、大斜度井段摩阻高，扭矩大等复杂问题越来越突出，迫 切需要发明一套防漏型高性能水基钻井液来解决W上问题，从而达到提速提效的目的。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种防漏型 高性能水基钻井液及其制备方法，可W防止硬脆性泥岩地层微裂缝开启和发生诱导性漏 失。
[0004] 本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为： 阳〇化]一种防漏型高性能水基钻井液，其包括水、高效抑制剂、纳微米封堵剂、高效润滑 剂、增粘剂、降滤失剂、活度控制剂、加重剂，其配比W水的体积为基准计为：水lOOmU高效 抑制剂l-3g，纳微米封堵剂l-3g，润滑剂3-5g，降滤失剂0. 3-0. 5g，活度控制剂3-5g，增粘 剂 0. 3-0. 7g，加重剂 20-150邑。
[0006] 按上述方案，所述的高效抑制剂为娃醇、多元胺、氯化胆碱等中的一种或几种按任 意比例的混合物。其中，所述娃醇为Ξ甲基娃醇、2-Ξ甲基娃乙醇、甲基娃醇等中的一种或 几种按任意比例的混合物；所述多元胺为聚酸二胺、己二胺等中的一种或几种按任意比例 的混合物。
[0007]按上述方案，所述的纳微米封堵剂为纳米二氧化娃、渐青粉、超细碳酸巧等中的一 种或几种按任意比例的混合物。
[0008] 按上述方案，所述的高效润滑剂为纳米石墨粉、聚合醇酸、原油等中的一种或几种 按任意比例的混合物。其中，所述聚合醇酸为聚乙二醇十八醇酸、聚乙二醇对异辛基苯基 酸、聚乙二醇酸中的一种或几种按任意比例的混合物。
[0009] 按上述方案，所述的增粘剂为XC、HV-CMC、HV-PAC等中的一种或几种按任意比例 的混合物。
[0010] 按上述方案，所述的降滤失剂为低粘聚阴离子纤维素等，本发明实施例中主要采 用由荆州嘉华科技有限公司生产的低粘聚阴离子纤维素。
[0011] 按上述方案，所述的活度控制剂为氯化钢、氯化钟、氯化巧等中的一种或几种按任 意比例的混合物。
[0012] 按上述方案，所述的加重剂为铁矿粉、重晶石、石灰石等中的一种或几种按任意比 例的混合物。
[0013] 本发明所述防漏型高性能水基钻井液的制备方法：在室溫条件下，按照原料水、增 粘剂、降滤失剂、纳微米封堵剂、高效抑制剂、高效润滑剂、活度控制剂、加重剂的顺序依次 添加原料，每加完一种原料，均需要揽拌均匀再添加下一种原料，揽拌的速度为8000RPM。
[0014] 与现有技术相比，本发明所述防漏型高性能水基钻井液具有如下优点：（1)由增 粘剂所形成的弱凝胶，剪切稀释能力强，低剪切速率粘度高，在井壁表面形成滞流层，阻止 钻井液向地层深部侵，弱凝胶在低剪切速率（约7s1)或静止状态下，能形成分子间弱交联， 其粘度达20000mPa，sW上，高速梯度下（约1000s1)能剪切变稀，仍具有较高的粘度，粘度 可达100-50mPa·S，还可W提高带砂能力，防止环空钻屑含量过高，局部密度增加，引发井 漏；（2)高效抑制，抑制深部泥岩地层水化膨胀，降低膨胀压，从而防止微裂缝的开启；（3) 纳微米封堵，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，提高近 井壁地带微裂缝的封堵性；(4)高效润滑，提高钻井液和泥饼的润滑性，在钻具表面形成亲 油性薄膜，不易粘附钻屑，在井壁表面形成致密疏水型泥饼，降低大斜度井段的摩阻和扭矩 和防止PDC钻头泥包，降低钻井液流动阻力，从而降低环空压力损耗；(5)活度抑制剂控制 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，保持井壁稳定，防止 微裂缝的开启。
[0015] 本发明所述防漏型高性能水基钻井液体系具有强抑制性，低剪切速率粘度高，封 堵性强，润滑性好，失水低，配方组成简单等特性，能够满足硬脆性泥岩、微裂缝发育等易井 壁失稳、漏失等复杂地层W及大斜度井甚至水平井的钻井技术要求。
【具体实施方式】
[0016] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不 仅仅局限于下面的实施例。
[0017] 实施例1
[0018] 一种防漏型高性能水基钻井液，其包括清水400血、高效抑制剂Ξ甲基娃醇4克、 纳微米封堵剂纳米二氧化娃4克、高效润滑剂聚乙二醇酸12克、增粘剂XC1. 2克、降滤失 剂低粘聚阴离子纤维素LV-PAC1. 2克、活度控制剂氯化钢12克和加重剂重晶石120克。
[0019] 上述防漏型高性能水基钻井液的制备方法：量取400毫升清水，在高速揽拌 (800化/min)的情况下，加入1. 2克XC，揽拌10分钟；继而加入1. 2克LV-PAC，揽拌10分 钟巧加入4克的纳米二氧化娃，揽拌10分钟巧加入4克立甲基娃醇，揽拌10分钟；然后 加入12克聚乙二醇酸，揽拌10分钟；再加入12克氯化钢，揽拌10分钟；最后加入120克重 晶石（密度1. 30g/cm3)揽拌20分钟，得到防漏型高性能水基钻井液。
[0020] 本实施例所配制的防漏型高性能水基钻井液性能如表1所示，各参数均是在室溫 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8(TC下热 滚16h，然后冷却到室溫测定性能。PV表示：塑性粘度；YP表示：动切力；GEL:静切力；API: 常溫中压失水；LSRV :低剪切速率粘度；ΗΤΗΡ :高溫高压失水；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。
[0021] 钻井液性能测定方法按照W下石油行业标准进行执行：
[0022] 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/T