一种钻井液及其应用的制作方法

文档序号:17391650发布日期:2019-04-13 00:31阅读:252来源:国知局
本发明涉及钻井
技术领域
,具体为一种钻井液及其应用。
背景技术
:钻井液,是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液的主要作用包括把岩屑从井底携带至地面,增加粘度和切力,降低滤失量及封堵属于力学不稳定的岩层的微裂缝或松散破碎带,防止稳定孔壁坍塌等。现有的钻井液如cn105829491a公开了可再使用的高性能水基钻井液,cn106543989a公开了类油基钻井液体系,成分复杂,成本高,难以大面积推广。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种钻井液,成本低廉,环保无害,具有良好的钻井性能。为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:本发明公开了一种钻井液,包括以下质量份数的原料:10%~15%质量浓度的果聚糖70~90份,15%~20%质量浓度的阳离子葡聚糖10~15份,45%~55%质量浓度的槐糖酯1~5份。其中,所述的果聚糖的分子量为2500万~3500万道尔顿,粘度为3000~3500cps。其中,所述的阳离子葡聚糖的分子量为1000万~2500万道尔顿,粘度为2000~3000cps。进一步地,所述的果聚糖采用如下方法制备得到:制备含蔗糖或棉籽糖的质量浓度为10%~15%的培养基,消毒培养基,在培养基中添加枯草芽孢杆菌,发酵24h~26h后停止发酵,发酵终产物经去除菌体、脱色、精制浓缩,即得果聚糖。优选地,在培养基按200g/l的比例添加枯草芽孢杆菌。其中,所述的枯草芽孢杆菌的菌株为nrrlb-14201。本发明还公开了上述钻井液在页岩气开采中的应用。在水中加入基于水的重量百分比为5%~50%的钻井液用于页岩气开采。本发明还公开了上述钻井液在石油开采中的应用。在水中加入基于水的重量百分比为5%~20%的钻井液用于石油开采。本发明具有如下有益效果:本发明的钻井液适用于页岩气开采及石油钻井使用,成本低,环保无害,能有效抑制粘土、岩屑的膨胀和分化,具有较好的防塌性能;增加粘度和切力,提高钻井液流体在流动时内部凝胶网状结构的强度;降低滤失量,可有效封堵力学不稳定的岩层的微裂缝或松散破碎带,防止孔壁坍塌。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述。本发明公开了一种钻井液,包括以下表1质量份数的原料:表1.本发明钻井液原料配方阳离子葡聚糖,固含量15%~20%,分子量为1000万~2500万道尔顿,粘度为2000~3000cps,ph为4.0~7.0。果聚糖的固含量为10%~15%,残渣≤0.2%,分子量为2500万~3500万道尔顿,粘度为3000~3500cps。本发明的钻井液的原料果聚糖的制备过程如下:制备含蔗糖或棉籽糖的质量浓度为10%~15%的培养基,消毒培养基,在培养基中按200g/l的比例添加枯草芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌选用菌株为nrrlb-14201。发酵24h~26h后停止发酵,发酵终产物经去除菌体、脱色、精制浓缩,即得果聚糖。停止发酵可以采用改变ph,加入酒精或过滤细胞碎片的方法来停止。通过设定发酵时间24h~26h,使得制备得到的果聚糖的分子量符合2500万~3500万道尔顿的范围。将制备得到的果聚糖、与阳离子葡聚糖及槐糖酯按表1中的质量比例混合,得到本发明钻井液。本发明的钻井液适宜在页岩气开采中或石油开采中应用:在水中加入(5%~50%)的钻井液,用于页岩气开采;在水中加入(5%~20%)的钻井液,用于石油开采。以上百分比为基于水的重量百分比。本发明钻井液在页岩气开采中或石油开采中具有良好的性能,实验过程如下详述。1、滚动分散试验试验步骤为:(1)取50g2-5mm的风干泥页岩试样,装入盛有400ml试验液的滚动瓶中。试验液分为三组,分别为水、水+10%钻井液和水+15%钻井液,钻井液为表1中实施例一中配方制备得到。(2)将滚动瓶盖紧密封,放入泥浆炉中滚动15小时,冷却,倒入40目分样筛上筛1分钟。(3)再将筛余岩样放入110℃恒温干燥箱中干燥5小时,冷却后称量。(4)利用r40=m/50*100%计算岩样分散回收率,其中m为40目筛余物重量。试验结果见表2。表2.滚动分散试验岩屑回收率试验液岩屑回收率%水32%水+10%钻井液74%水+15%钻井液89%其中百分含量为基于水的重量百分比。从表2可知,采用本发明钻井液后,岩屑回收率高于清水的回收率,本发明钻井液具有很强的抑制性,能有效提高岩屑回收率,具有较好防塌性能,有利于井壁稳定及保护油气层。2、流变性与滤失性能试验在水中分别加入不同数量的表1中实施例一的配方的钻井液,测定室温(25℃)下的性能,试验结果见表3。表3.钻井液性能流变性与滤失性能测试其中百分含量为基于水的重量百分比。由表3可以看出,本发明钻井液具有较好的增粘切和降滤失作用,钻井液的加量在50%的范围内加量越大,粘度越大,切力越高,滤失量越低。3.砂层封堵试验在水中分别加入不同数量的表1中实施例一的配方的钻井液,测定砂的倾入深度,试验结果见表4。表4.钻井液砂层封堵测试其中百分含量为基于水的重量百分比。由表4可以看出,随着钻井液量的增加,砂层的封堵效果变好。在加量为20%时,150-200目砂和100-150目砂的侵入深度均小于10cm,说明本发明钻井液具有较强的封堵能力。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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