一种钻进页岩用低密度水基钻井液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种钻进页岩用低密度水基钻井液。它克服使用水基钻井液井壁失稳问题。其技术方案是制备该钻井液所用原料的组分及含量：钻井液用膨润土30-50；碳酸钠1.5-2.5；氢氧化钠5-10；提切剂SZT15-20；两性离子聚合物包被剂FA3672-5；降滤失剂CG810S-T10-15；钻井液流变性调节剂JHRM0.2-1；高光碳酸钙C-L50140-60；润滑剂R-1610-30；乳化石蜡25-35；钻井液用固体聚合醇JHGC40-60；自来水1000。先加入自来水、钻井液用膨润土、纯碱预水化24小时，在8000r/min搅拌下加入提切剂SZT之后在500r/min搅拌条件下依次加入上述处理剂，调节体系pH至8.5，最后加入重晶石。本钻井液体系抑制性好、封堵性强，用于页岩层长水平段的钻进。
【专利说明】一种钻进页岩用低密度水基钻井液
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钻进页岩用低密度水基钻井液，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] 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，可以有效地 解决井壁不稳定的问题。在应对页岩气水平井井壁稳定方面，采用油基钻井液体系是国外 目前最有效的措施。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，以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，可以避免滑动钻井时的拖压问题，这也是其 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。室内岩芯实验表明，当岩芯由亲水改变 为亲油时，其采收率由51 %下降为17%。因此，在低渗透油层应慎重采用油基钻井液钻 开产层，尤其是油基钻井液内有乳化剂、表面活性剂时。
[0003] 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温 度对流变性影响较小；④成本相对低；⑤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，易于高温凝胶化；③抗污染性差（固相及co 2、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】
[0004] 本发明的目的是：为了克服目前使用水基钻井液钻进页岩地层时井壁失稳问题， 抑制页岩地层水化坍塌，能有效封堵页岩微纳米孔缝，为此特提供一种钻进页岩用低密度 水基钻井液。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种钻进页岩用低密度水基 钻井液，其特征是制备该钻井液所用原料的组分及含量为，其中质量单位为克：碳酸钠 1. 5-2. 5 ;钻井液用膨润土 30-50 ;提切剂SZT 15-20 ;两性离子聚合物包被剂FA3672-5 ;降 滤失剂CG810S-T10-15 ;钻井液流变性调节剂JHRM 0. 2-1 ;高光碳酸钙C-L50140-60 ;润滑 剂R-1610-30 ;聚合醇40-60 ;乳化石蜡25-35 ;自来水1000,用NaOH配制成40 %的碱液调 节体系pH为8. 5,加入重晶石调节钻井液密度至I. 20g/cm3。
[0006] 本发明一种钻进页岩用低密度水基钻井液的制备方法是：
[0007] 先量取1000克的自来水将水温升至70 °C，在低速500r/min电动搅拌下加入 30-50克的钻井液用膨润土，搅拌IOmin加入1. 5-2. 5克Na2CO3再搅拌30min，常温常压下 预水化24h后，在高速8000r/min电动搅拌下加入15-20克提切剂SZT搅拌6min，再在低速 500r/min电动搅拌下加入2-5克两性离子聚合物包被剂FA367搅拌5min，加入10-15克降 滤失剂CG810S-T搅拌5min，加入0. 2-1克钻井液流变性调节剂JHRM搅拌5min，加入40-60 克高光碳酸钙C-L501搅拌15min，加入10-30克润滑剂R-16搅拌5min，加入40-60克钻井 液用固体聚合醇JHGC搅拌5min，加入25-35克乳化石蜡搅拌lOmin，用NaOH配制成40% 的碱液，调整体系pH为8. 5。搅拌30min后加入重晶石调节钻井液密度至I. 20g/cm3搅拌 1小时，制得本低密度水基钻井液。
[0008] 上述制备方法所用钻井液用膨润土、Na2CO3、提切剂SZT、两性离子聚合物包被剂 FA367、降滤失剂CG810S-T、钻井液流变性调节剂JHRM、高光碳酸钙C-L501、润滑剂R-16、钻 井液用固体聚合醇JHGC、乳化石蜡、重晶石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。
[0009] 表1本低密度水基钻井液基本原料明细表
[0010]
【权利要求】
1. 一种钻进页岩用低密度水基钻井液，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： 钻井液用膨润土 主耍成分：蒙脱土 30-50; 碳酸钠 1.5-2.5; 氢氧化钠 5-10； 提切剂 主要成分：淀粉 商品代号：SZT 15-20； 两性离子聚合物包被剂主要成分：丙烯酸一丙烯酰胺共聚物商品代号:FA367 2-5； 降滤失剂主要成分:2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸商品代号:CG810S-T 10-15; 钻井液流变性调节剂 主要成分：不含砷的岩绒商品代号JHRM 0.2-1； 高光碳酸钙 主要成分：CaC03 商品代号C-L501 40-60； 润滑剂 主要成分：辛基苯酚聚氧乙烯醚商品代号R-16 10-30; 乳化石蜡 主要成分：石蜡 25-35; 钻井液用固体聚合醇 主要成分：聚乙二醇 商品代号JHGC 40-60； 自来水 .1000; 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,加入重晶石调节钻井 液密度至1. 20g/cm3。
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克的自来水将水 温升至70°C，在低速500r/min电动搅拌下加入30-50克的膨润土，搅拌lOmin加入1. 5-2. 5 克Na2C03再搅拌30min，常温常压下预水化24h后，在高速8000r/min电动搅拌下加入15-20 克提切剂SZT搅拌6min，再在低速500r/min电动搅拌下加入2-5克两性离子聚合物包被剂 FA367搅拌5min，加入10-15克降滤失剂CG810S-T搅拌5min，加入0. 2-1克钻井液流变性 调节剂JHRM搅拌5min，加入40-60克高光碳酸钙C-L501搅拌15min，加入10-30克润滑剂 R-16搅拌5min，加入40-60克钻井液用固体聚合醇JHGC搅拌5min，加入25-35克乳化石蜡 搅拌10111；[11，加入高光碳酸|15 40-60克在80001'/111；[11下搅拌5111；[11，用似011配制成40%的碱 液，调整体系pH为8. 5.搅拌30min后加入重晶石调节钻井液密度至1. 20g/cm3搅拌lh，制 得本低密度水基钻井液。
【文档编号】C09K8/24GK104479649SQ201410850834
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】白杨, 王平全, 王波, 杜敬国, 时海涛, 余冰洋 申请人:西南石油大学