一种适用于页岩气井的钻井液及其制备方法与流程

文档序号:15131127发布日期:2018-08-10 07:29阅读:220来源:国知局
本发明涉及钻井液领域,具体地涉及一种适用于页岩气井的钻井液及其制备方法。
背景技术
:钻页岩气井的关键在于页岩井段井壁稳定问题,其中核心问题在于如何降低坍塌压力,用低密度钻井液保证井壁稳定、井眼规则、井下安全。既然用油基钻井液钻页岩气井并不理想,因此,低成本水基钻井液将成为可能。若用水基钻井液技术能解决上述诸多问题,将填补国内外在这一领域的空白。用水基钻井液技术钻页岩气井的首要工作就是页岩井段坍塌压力确定和水基钻井液对坍塌压力增加的评价方法,包括水化作用对井壁稳定和坍塌压力的影响,其次选择合理钻井液密度,加强封堵和抑制作用,正确选择水基钻井液类型,最终用低密度水基钻井液保证井壁稳定、井眼规则、井下安全。关于泥页岩井壁不稳定问题的相关钻井液理论及其技术已有实质性的进展,有的趋于完善,并在现场取得了成功应用,经济效益和社会效益显著。其中有的理论和相关技术可直接支撑页岩气井的井壁稳定性研究,但针对页岩地层的特殊性,如弱膨胀强分散、微裂缝(微裂隙)和微孔发育、低孔低渗(10-3-10-7md)、毛细效应突出、掉块坍塌突出等,相关的理论及其技术和评价方法必须进一步提升和加强,如力学和化学耦合问题、微裂缝、细微裂缝封堵评价方法与评价标准、根据井眼轨迹和地应力状态确定页岩水平井眼地层坍塌压力计算方法、钻井液抑制性大小与地层坍塌压力增量之间的定量关系等等。因此,如果能够采用水基钻井液技术能有效解决这些技术难题,将填补国内外在这一领域的空白,为工程院将来在页岩气安全钻井和有效开发提供坚实基础。技术实现要素:本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题,针对现阶段水基钻井液的理论和技术对于页岩地层微裂缝(微裂隙)和微孔发育、低孔低渗(10-3-10-7md)、毛细效应突出等问题无法彻底解决,而提供一种适用于页岩气井的钻井液及其制备方法。为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种适用于页岩气井的钻井液,其中,该钻井液含有水、膨润土、增粘剂、流型调节剂、降滤失剂、封堵剂和加重剂,且以100重量份的水为基准,所述膨润土的含量为1-10重量份,所述增粘剂的含量为5-15重量份,所述流型调节剂的含量为4-13重量份,所述降滤失剂的含量为4-13重量份,所述封堵剂的含量为20-55重量份,所述加重剂的含量为10-60重量份。本发明另一方面提供了一种适用于页岩气井的钻井液的制备方法,其中,该制备方法包括以下步骤:(1)将膨润土预水化处理;(2)将步骤(1)得到的预水化处理后的膨润土与改性纳米二氧化硅混合;(3)将步骤(2)得到的混合物与增粘剂、流型调节剂、降滤失剂和加重剂混合。通过上述技术方案,本发明采用改性纳米二氧化硅,使得其在钻井液中分散度变高,粒度分布更加均匀,特别适用于微裂缝(微裂隙)和微孔发育、低孔低渗(10-3-10-7md)、毛细效应突出的页岩地层的钻井施工,具有强封堵效果。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。为了实现本发明的目的,本发明一方面提供了一种适用于页岩气井的钻井液,其中,该钻井液含有水、膨润土、增粘剂、流型调节剂、降滤失剂、封堵剂和加重剂,且以100重量份的水为基准,所述膨润土的含量可以为1-10重量份,所述增粘剂的含量可以为5-15重量份,所述流型调节剂的含量可以为4-13重量份,所述降滤失剂的含量可以为4-13重量份,所述封堵剂的含量可以为20-55重量份,所述加重剂的含量可以为10-60重量份。在本发明中,为了能够很好地适用于微裂缝(微裂隙)和微孔发育、低孔低渗(10-3-10-7md)、毛细效应突出的页岩地层的钻井施工,优选情况下,以100重量份的水为基准,所述膨润土的含量为5-7重量份,所述增粘剂的含量为9-11重量份,所述流型调节剂的含量为9-11重量份,所述降滤失剂的含量为9-11重量份,所述封堵剂的含量为44-46重量份,所述加重剂的含量为35-45重量份。根据本发明的钻井液,其中,所述膨润土可以为购自新疆中非夏子街膨润土有限责任公司的新疆中非夏子街膨润土。其中,所述增粘剂可以为黄原胶、石棉纤维和/或羟乙基纤维素的一种或几种;为了能够很好地抑制黏土矿物表面水化的问题,优选情况下,所述增粘剂为羟乙基纤维素;在本发明中,所述黄原胶可以为购自河南永佳化工产品有限公司,型号为xc;所述石棉纤维可以为购自灵寿县鹏博矿产品加工厂,型号为sm-1;所述羟乙基纤维素可以为购自肥城雨田化工有限公司,型号为hec。其中,所述流型调节剂可以为无铬磺化褐煤、丙烯酰胺和/或丙烯酸钠的一种或几种;为了能够很好地抑制黏土矿物表面水化的问题,优选情况下,所述流型调节剂为丙烯酸钠;在本发明中,所述无铬磺化褐煤可以为购自成都川锋化工有限责任公司,型号为m-smc;所述丙烯酰胺可以为购自成都市科龙化工试剂厂,型号为acm;所述丙烯酸钠可以为购自成都市科龙化工试剂厂,型号为sa。其中,所述降滤失剂可以为磺甲基酚醛树脂、褐煤树脂和/或羧甲基淀粉的一种或几种;为了能够很好地抑制黏土矿物表面水化的问题,优选情况下,所述降滤失剂为褐煤树脂;在本发明中,所述磺甲基酚醛树脂可以为购自河北燕兴化工有限公司,型号为smp-2;所述褐煤树脂可以为购自成都川锋化工有限责任公司,型号为spnh;所述羧甲基淀粉可以为购自河北燕兴化工有限公司,型号为cms。其中,所述加重剂可以为重晶石、石灰石粉和/或铁矿粉;优选情况下,所述加重剂为铁矿粉;在本发明中,所述重晶石可以为购自灵寿县垚鑫矿产品加工厂,型号为bs-1;所述石灰石粉可以为购自灵寿县垚鑫矿产品加工厂,主要产物为caco3;所述铁矿粉可以为购自灵寿县垚鑫矿产品加工厂,主要产物为fe3o4。其中,所述封堵剂的制备方法包括以下步骤:(1)将纳米二氧化硅溶解于n-甲基吡咯烷酮中;(2)将吡咯烷酮与硅烷偶联剂混合;(3)将步骤(1)得到的混合物与步骤(2)得到的混合物进行反应;(4)将步骤(3)得到的反应物离心处理。在该制备方法中,其中,该方法还包括在将纳米二氧化硅溶解于n-甲基吡咯烷酮之前进行干燥处理;在本发明中,所述纳米二氧化硅可以为球形,所述纳米二氧化硅可以为购自上海缘钛化工产品有限公司,型号为y200。在该制备方法中,优选情况下,将所述纳米二氧化硅进行干燥处理的条件可以包括:将该纳米二氧化硅放置于真空干燥箱中,在温度为70-98℃环境下干燥18-24小时;更优选情况下,在85-95℃环境下干燥20-22小时。在该制备方法中,在步骤(1)中,所述溶解的条件可以包括:将干燥后的纳米二氧化硅取出置于三口烧瓶中,加入n-甲基吡咯烷酮,在温度为25-40℃,超声频率为2-4兆赫兹(mhz)条件下超声3-55分钟;优选情况下,在31-35℃环境下,超声分散40-50分钟,超声频率为3-3.5兆赫兹(mhz)。在该制备方法中,在步骤(2)中,将吡咯烷酮与硅烷偶联剂混合均匀;优选情况下,该混合可以在搅拌条件下进行,其中,搅拌的设备没有具体限定,以及搅拌的条件可以在搅拌速率为1000-2000转/分钟的条件下进行,只要将吡咯烷酮与硅烷偶联剂混合均匀即可。在该制备方法中,在步骤(3)中,将步骤(2)所得混合物加入至步骤(1)所得的混合物中,在温度为25-40℃的条件下反应250-400分钟;优选情况下,在31-35℃环境下反应280-320分钟;在该步骤(3)中,优选在惰性气体的保护下进行,所述惰性气体可以为氮气或氩气,优选为氮气。在该制备方法中,在步骤(4)中将步骤(3)得到的混合物进行离心处理,其中,所述离心处理的设备可以为低速离心机中进行;离心处理的条件可以包括:在20-25℃温度下,在离心速率为2000-3000转/分钟的条件下离心5-10分钟。在该制备方法中,该方法还包括在所述离心处理之后进行沉淀、过滤和烘干处理;其中,沉淀可以为将该离心处理后的混合物静置4-6小时以将沉淀析出;过滤可以采用过滤器或者滤纸将不溶于液体的固体物质跟液体相分离。优选地,所述烘干的设备没有具体限定,例如,可以在烘箱中进行,以及所述烘干的条件可以包括:温度为50-80℃,时间为100-120分钟。在该制备方法中,其中,相对于100重量份的纳米二氧化硅,所述n-甲基吡咯烷酮的用量为30-50重量份,所述吡咯烷酮的用量为15-32重量份,所述硅烷偶联剂的用量为47-61重量份。在该制备方法中,其中,所述封堵剂为改性纳米二氧化硅;优选地,所述改性纳米二氧化硅为一次单分散结构;一般而言,纳米二氧化硅以两种形式存在,即单分散性的一次粒子和团聚的二次粒子;一次粒子处于激发态,存在极高的反应活力;二次粒子处于相对稳定状态。由于纳米二氧化硅表面存在大量的羟基,表面结合能高,易于团聚,处于团聚体结构,即,团聚的二次粒子状态。因此,在本发明中,将纳米二氧化硅进行改性,使改性后的纳米二氧化硅处于一次粒子状态,即,一次单分散结构,且改性后的纳米二氧化硅粒径尺寸较小。更优选地,所述改性纳米二氧化硅的粒径为25-70纳米;最优选地,所述改性纳米二氧化硅的粒径为50-60纳米。其中,所述封堵剂可以为改性纳米二氧化硅;在本发明中,采用具有上述特定结构和特定的粒径分布范围的改性纳米二氧化硅,使得其在钻井液中分散度变高,粒度分布更加均匀,特别适用于微裂缝(微裂隙)和微孔发育、低孔低渗(10-3-10-7md)、毛细效应突出的页岩地层的钻井施工。根据本发明的钻井液,其中,所述钻井液的ph值可以为8-10。根据本发明的钻井液,其中,所述钻井液的密度可以为1.1-1.8g/cm3;优选为1.3-1.5g/cm3。在本发明中,采用低密度的钻井液,能够降低坍塌压力,保证井壁稳定、井眼规则、井下安全。本发明的另一方面提供了一种上述所述的适用于页岩气井的钻井液的制备方法,其中,该制备方法包括以下步骤:(1)将膨润土预水化处理;(2)将步骤(1)得到的预水化处理后的膨润土与改性纳米二氧化硅混合;(3)将步骤(2)得到的混合物与增粘剂、流型调节剂、降滤失剂和加重剂混合。根据本发明的制备方法,优选情况下,该制备方法在搅拌条件下进行,其中,所述搅拌的速度可以为500-2500转/分钟,优选为1000-2000转/分钟;在搅拌条件下能够使得该混合物混合得更加均匀。根据本发明的制备方法,将预水化处理后的膨润土与改性纳米二氧化硅先混合,然后,再将该混合物与增粘剂、流型调节剂、降滤失剂和加重剂混合,能够使制备的钻井液在应用于页岩气井时效果比较好。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。制备例1该制备例在于说明该改性纳米二氧化硅的制备方法。(1)称取50克纳米二氧化硅放置于真空干燥箱中,在85℃环境下干燥20小时;(2)将步骤(1)干燥后的纳米二氧化硅取出置于三口烧瓶中,加入22克的n-甲基吡咯烷酮,在31℃环境下,超声分散40分钟,超声频率为3兆赫兹;(3)将50克吡咯烷酮与24克硅烷偶联剂混合均匀;(4)将步骤(3)所得混合物加入至步骤(2)混合物中,后通入氮气,在31℃环境下反应280分钟;(5)、将步骤(4)所得混合物通过离心、沉淀、过滤、且在65℃温度条件下烘干;即制得改性纳米二氧化硅g1;以及该改性纳米二氧化硅g1的结构为一次单分散结构,平均粒径为55纳米。制备例2该制备例在于说明该改性纳米二氧化硅的制备方法。(1)称取60克纳米二氧化硅放置于真空干燥箱中,在95℃环境下干燥22小时;(2)将步骤(1)干燥后的纳米二氧化硅取出置于三口烧瓶中,加入24克的n-甲基吡咯烷酮,在35℃环境下,超声分散50分钟,超声频率为3.5兆赫兹;(3)将60克吡咯烷酮与30克硅烷偶联剂混合均匀;(4)将步骤(3)所得混合物加入至步骤(2)混合物中,后通入氮气,在35℃环境下反应320分钟;(5)将步骤(4)所得混合物通过离心、沉淀、过滤、且在65℃温度条件下烘干;即制得改性纳米二氧化硅g2;以及该改性纳米二氧化硅g2的结构为一次单分散结构,平均粒径为58纳米。实施例1本实施例用以说明本发明的一种适用于页岩气井的钻井液及其制备方法。(1)将100重量份的自来水与6重量份的新疆夏子街膨润土在25℃环境下以搅拌速率为1000转/分钟搅拌30分钟后静止1天。(2)将步骤(1)所得混合物与45克制备例1所制备的结构为一次单分散结构、平均粒径为55纳米的改性纳米二氧化硅在25℃环境下以2000转/分钟速率搅拌30分钟。(3)将步骤(2)所得混合物与10克羟乙基纤维素、10克褐煤树脂、10克丙烯酸钠、40克铁矿粉在25℃环境下以2000转/分钟速率搅拌30分钟。结果制得本发明的钻井液s1。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例2本实施例用以说明本发明的一种适用于页岩气井的钻井液及其制备方法。(1)将100重量份的自来水与5重量份的新疆夏子街膨润土在25℃环境下以搅拌速率为1000转/分钟搅拌30分钟后静止1天。(2)将步骤(1)所得混合物与44克制备例1所制备的结构为一次单分散结构、平均粒径为55纳米的改性纳米二氧化硅在25℃环境下以2000转/分钟速率搅拌30分钟。(3)将步骤(2)所得混合物与9克羟乙基纤维素、9克褐煤树脂、9克丙烯酸钠、35克铁矿粉在25℃环境下以2000转/分钟速率搅拌30分钟。结果制得本发明的钻井液s2。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例3本实施例用以说明本发明的一种适用于页岩气井的钻井液及其制备方法。(1)将100重量份的自来水与7重量份的新疆夏子街膨润土在25℃环境下以搅拌速率为1000转/分钟搅拌30分钟后静止1天。(2)将步骤(1)所得混合物与46克制备例1所制备的结构为一次单分散结构、平均粒径为55纳米的改性纳米二氧化硅在25℃环境下以2000转/分钟速率搅拌30分钟。(3)将步骤(2)所得混合物与11克羟乙基纤维素、11克褐煤树脂、11克丙烯酸钠、45克铁矿粉在25℃环境下以2000转/分钟速率搅拌30分钟。结果制得本发明的钻井液s3。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例4按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:将改性纳米二氧化硅替换为制备例2制备的改性纳米二氧化硅。结果制得本发明的钻井液s4。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例5按照与实施例2相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:将改性纳米二氧化硅替换为制备例2制备的改性纳米二氧化硅。结果制得本发明的钻井液s5。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例6按照与实施例3相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:将改性纳米二氧化硅替换为制备例2制备的改性纳米二氧化硅。结果制得本发明的钻井液s6。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例7按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:膨润土的用量为1克,增粘剂为黄原胶且其用量为5克,流型调节剂为无铬磺化褐煤且其用量为4克,降滤失剂为磺甲基酚醛树脂且其用量为4克,封堵剂为改性纳米二氧化硅且其用量为20克,加重剂为重晶石且其用量为10克。结果制得本发明的钻井液s7。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例8按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:膨润土的用量为10克,增粘剂为石棉纤维且其用量为15克,流型调节剂为丙烯酰胺且其用量为13克,降滤失剂为羧甲基淀粉且其用量为13克,封堵剂为改性纳米二氧化硅且其用量为55克,加重剂为石灰石粉且其用量为10-60重量份。结果制得本发明的钻井液s8。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例9按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:膨润土的用量为0.9克,改性纳米二氧化硅的用量为19克,羟乙基纤维素的用量为4克、褐煤树脂的用量为3克、丙烯酸钠的用量为3克、铁矿粉的用量为9克。结果制得本发明的钻井液s9。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例10按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:膨润土的用量为11克,改性纳米二氧化硅的用量为56克,羟乙基纤维素的用量为16克,褐煤树脂的用量为14克,丙烯酸钠的用量为14克,铁矿粉的用量为61克。结果制得本发明的钻井液s10。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。实施例11按照与实施例相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:将水化的膨润土、改性纳米二氧化硅、羟乙基纤维素、褐煤树脂、丙烯酸钠、铁矿粉一起在25℃环境下以1000转/分钟速率搅拌30分钟后静止1天;即,不是将改性纳米二氧化硅与水化的膨润土先混合,然后再将该混合物与羟乙基纤维素、褐煤树脂、丙烯酸钠、铁矿粉混合。结果制得本发明的钻井液s11。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。对比例1按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:改性纳米二氧化硅的加量为0.5克。结果制得钻井液d1。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。对比例2按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:改性纳米二氧化硅的加量为80克。结果制得钻井液d2。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。对比例3按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:用平均粒径为10纳米的改性纳米二氧化硅替换实施例1中的改性纳米二氧化硅,其加量与实施例1中改性纳米二氧化硅相同为45克。结果制得钻井液d3。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。对比例4按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:用平均粒径为95纳米的改性纳米二氧化硅替换实施例1中的改性纳米二氧化硅,其加量与实施例1中改性纳米二氧化硅相同为45克。结果制得钻井液d4。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。对比例5按照与实施例1相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:没有加入改性的纳米二氧化硅,而是加入市售的纳米二氧化硅。结果制得钻井液d5。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。对比例6按照与实施例4相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:改性纳米二氧化硅的加量为0.5克。结果制得钻井液d6。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。对比例7按照与实施例4相同的方法制备钻井液,所不同之处在于:改性纳米二氧化硅的加量为80克。结果制得钻井液d7。本钻井液的渗透性漏失评价实验数据如表1所示;本钻井液的裂缝性漏失评价实验数据如表2所示。测试例1该测试例在于评价钻井液的渗透性漏失。测试方法为:使用30目石英砂充填至管状仪器中模拟孔隙型地层,通过氮气加压将实施例1-11中的钻井液s1-s11以及对比例1-7中的钻井液d1-d7向石英砂层挤压,模拟井下钻井液被挤压到井壁的情况,然后,进行测试;结果如表1所示。表1钻井液7.5min30mins1侵入约9ml,侵入深度0.3cm侵入13ml,侵入深度0.7cms2侵入约10ml,侵入深度0.3cm侵入14ml,侵入深度0.7cms3侵入约10ml,侵入深度0.3cm侵入15ml,侵入深度0.7cms4侵入约11ml,侵入深度0.3cm侵入15ml,侵入深度0.7cms5侵入约12ml,侵入深度0.4cm侵入15ml,侵入深度0.7cms6侵入约11ml,侵入深度0.3cm侵入14ml,侵入深度0.7cms7侵入约14ml,侵入深度0.5cm侵入19ml,侵入深度0.9cms8侵入约15ml,侵入深度0.5cm侵入19ml,侵入深度0.9cms9侵入约18ml,侵入深度0.6cm侵入27ml,侵入深度1.1cms10侵入约18ml,侵入深度0.6cm侵入26ml,侵入深度1.1cms11侵入约19ml,侵入深度0.6cm侵入28ml,侵入深度1.2cmd120s内500ml全部漏失——d2侵入约24ml,侵入深度1.8cm侵入64ml,侵入深度6cmd3侵入60ml,侵入深度6cm全部漏失d4侵入约30ml,侵入深度2.2cm侵入82ml,侵入深度6.8cmd5全部漏失——d6全部漏失——d7侵入53ml,侵入深度5.8cm全部漏失由表1渗透性漏失评价结果可知:实施例1-3采用制备例1制备的改性纳米二氧化硅g1,以及各个组分为本发明的限定的特定的优选的组分,以及各个组分的用量也均为本发明限定的特定的优选范围之内,因此,钻井液侵入量均低于15ml,侵入深度均低于1cm,效果最好。实施例4-6采用制备例2制备的改性纳米二氧化硅g2,以及各个组分为本发明的限定的特定的优选的组分,以及各个组分的用量也均为本发明限定的特定的优选范围之内,因此,钻井液侵入量均低于15ml,侵入深度均低于1cm,效果较好;这是因为制备例2在制备改性纳米二氧化硅时,由于偶联剂的用量稍微偏多,多余的硅烷偶联剂生成的低聚物产生架桥作用,使得部分颗粒团聚,致使制备例2制备的改性纳米二氧化硅的粒径比制备例1制备的改性纳米二氧化硅的粒径偏大,因此,实施例1-3的效果稍稍优于实施例4-6。实施例7-8各个组分为本发明的限定的特定的组分,以及各个组分的用量也均为本发明限定的特定的范围之内,因此,钻井液侵入量均低于20ml,侵入深度均低于1cm,效果比较好。实施例9-10各个组分的用量未在本发明限定的特定的范围之内,因此,钻井液侵入量均高于26ml,侵入深度均高于1cm,效果相对不好。实施例11没有将改性纳米二氧化硅先与水化的膨润土混合,而是将水化的膨润土、改性纳米二氧化硅、羟乙基纤维素、褐煤树脂、丙烯酸钠、铁矿粉一起,因此,钻井液侵入量均高于28ml,侵入深度均高于1cm,效果相对不好。而对比例1由于采用制备例1制备的改性纳米二氧化硅加量过少,未起到封堵作用,使得钻井液d1全漏失;对比例2由于采用制备例1制备的改性纳米二氧化硅加量过多,导致在钻井液d2里面分布过密,反而影响其结构,使得侵入过多;对比例3由于将改性纳米二氧化硅替换为粒径不在本发明所限定的特定的范围之内的改性纳米二氧化硅,即,粒径偏小,使得钻井液d3侵入量过多。对比例4由于将改性纳米二氧化硅替换为粒径不在本发明所限定的特定的范围之内的改性纳米二氧化硅,即,粒径偏大,使得钻井液d4侵入量过多。对比例5由于没有采用改性纳米二氧化硅,而是加入纳米二氧化硅,结果封堵的效果不好,使得钻井液d5全漏失。对比例6由于采用制备例2制备的改性纳米二氧化硅加量过少,未起到封堵作用,使得钻井液d6全漏失。对比例7由于采用制备例2制备的改性纳米二氧化硅加量过多,导致在钻井液d7里面分布过密,反而影响其结构,使得侵入过多。测试例2该测试例2在于说明评价钻井液的裂缝性漏失。测试方法为:实验使用特制的钢柱,其中间位置设置有两条平行的平行缝,用以模拟地层裂缝,缝宽可根据现场实际情况需要调节,通过调节氮气输入压力评价实施例1-11中的钻井液s1-s11以及对比例1-7中的钻井液d1-d7对地层承压能力的影响。结果如表2所示。表2由表2裂缝性漏失评价实验数据可知:实施例1-3采用制备例1制备的改性纳米二氧化硅g1,以及各个组分为本发明的限定的特定的优选的组分,以及各个组分的用量也均为本发明限定的特定的优选范围之内,因此,钻井液总漏失量均低于10ml。实施例4-6采用制备例2制备的改性纳米二氧化硅g2,以及各个组分为本发明的限定的特定的优选的组分,以及各个组分的用量也均为本发明限定的特定的优选范围之内,因此,钻井液总漏失量均低于12ml。实施例7-8各个组分为本发明的限定的特定的组分,以及各个组分的用量也均为本发明限定的特定的范围之内,因此,钻井液总漏失量均低于20ml,效果比较好。实施例9-10各个组分的用量未在本发明限定的特定的范围之内,因此,钻井液总漏失量均高于20ml,效果不好。实施例11没有将改性纳米二氧化硅先与水化的膨润土混合,而是将水化的膨润土、改性纳米二氧化硅、羟乙基纤维素、褐煤树脂、丙烯酸钠、铁矿粉一起,因此,钻井液总漏失量均高于25ml,效果不好。而对比例1由于采用制备例1制备的改性纳米二氧化硅加量过少,使得漏失量变大。对比例2由于采用制备例1制备的改性纳米二氧化硅加量过多,使得漏失量变大。对比例3由于将改性纳米二氧化硅替换为粒径不在本发明所限定的特定的范围之内的改性纳米二氧化硅,即,粒径偏小,使得漏失量变大。对比例4由于将改性纳米二氧化硅替换为粒径不在本发明所限定的特定的范围之内的改性纳米二氧化硅,即,粒径偏大,使得漏失量变大。对比例5由于没有采用改性纳米二氧化硅,而是加入纳米二氧化硅,结果使得漏失量变大。对比例6由于采用制备例2制备的改性纳米二氧化硅加量过少,结果使得漏失量变大。对比例7由于采用制备例2制备的改性纳米二氧化硅加量过多,结果使得漏失量变大。因此,本发明采用纳米二氧化硅,使得其在钻井液中分散度变高,粒度分布更加均匀,特别适用于微裂缝(微裂隙)和微孔发育、低孔低渗(10-3-10-7md)、毛细效应突出的页岩地层的钻井施工;并且,本发明所制备的钻井液的各个组分以及各个组分的含量均在本发明所限定的范围之内,从而使所制备的钻井液具有非常优良的封堵性能,能够保证钻井过程中恶性漏失发生的几率大大降低,使得施工成本大大降低。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。当前第1页12
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