一种钻进页岩的两性钾基聚合醇水基钻井液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种页岩气开发钻井过程中钻进页岩用的两性钾基聚合醇水基钻井 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co2、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，有效封堵页岩微纳米孔缝，为此特提供一种钻进页岩的两性钾基聚合 醇水基钻井液。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种钻井页岩的两性钾基聚合醇 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：自 来水900-1000,钻井液用膨润土 40-60 ;Na2C03l-3 ;两性离子聚合物包被剂FA3672-4 ;两性 离子聚合物降粘剂XY-271-2 ;甲酸钾300-400 ;高光碳酸钙C-L50150-60 ;氧化钙0. 5-1 ;钻 井液用聚合醇润滑剂JHJC-330-40 ;钻井液用纳微米石蜡乳液JHNP20-30 ;钻井液用固体 聚合醇JHGC10-20 ;用NaOH配制成40%的碱液，调整体系pH为9,搅拌1小时。
[0006] 本发明一种钻进页岩的两性钾基聚合醇水基钻井液的制备方法是：
[0007] 先量取900-1000克的自来水将水温升至65°C，在低速600r/min电动搅拌下加入 40-60克的钻井液用膨润土，搅拌lOmin加入1-3克Na2C03再搅拌30min，常温常压下预水化 24h后，在低速500r/min电动搅拌下加入2-4克两性离子聚合物包被剂FA367搅拌5min， 加入1-2克两性离子聚合物降粘剂XY-27搅拌5min，加入300-400克甲酸钾搅拌5min，加 入50-60克高光碳酸钙C-L501搅拌15min，加入0. 5-1氧化钙搅拌15min，加入30-40克钻 井液用聚合醇润滑剂JHJC-3搅拌5min;加入20-30克钻井液用纳微米石蜡乳液JHNP搅拌 15min;加入10-20克钻井液用固体聚合醇JHGC在9000r/min搅拌5min，最后用NaOH配制 成质量百分浓度为40%的碱液，调整体系pH为9,搅拌1小时，制得本两性钾基聚合醇水基 钻井液。
[0008] 上述制备方法所用两性离子聚合物包被剂FA367、两性离子聚合物降粘剂XY-27、 钻井液用膨润土、碳酸钠、氢氧化钠、氧化钙、钻井液用聚合醇润滑剂JHJC-3、甲酸钾、钻井 液用纳微米石蜡乳液JHNP、钻井液用固体聚合醇JHGC、高光碳酸钙C-L501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本两性钾基聚合醇水基钻井液基本原料明细表
[0010]
【主权项】
1. 一种钻进页岩的两性钟基聚合醇水基钻井液，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：
氨氧化钢配成质量百分浓度为40%的碱液，调节体系抑值为9。
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900-1000克的自来 水将水温升至65°C，在低速6(K)r/min电动揽拌下加入40-60克的钻井液用膨润±，揽拌 lOmin加入1-3克化2〔〇3再揽拌30min，常温常压下预水化2化后，在低速50化/min电动揽 拌下加入2-4克两性离子聚合物包被剂FA367揽拌5min，加入1-2克两性离子聚合物降粘 剂XY-27揽拌5min，加入300-400克甲酸钟揽拌5min，加入50-60克高光碳酸巧C-L501揽 拌15min，加入0. 5-1克氧化巧揽拌15min，加入30-40克钻井液用聚合醇润滑剂JHJC-3揽 拌5min ;加入20-30克钻井液用纳微米石蜡乳液JHNP揽拌15min ;再加入10-20克钻井液 用固体聚合醇J服C在9000r/min揽拌5min，最后用化OH配制成质量百分浓度为40%的碱 液，调整体系抑为9,揽拌1小时，制得本两性钟基聚合醇水基钻井液。
【专利摘要】本发明涉及一种钻进页岩的两性钾基聚合醇水基钻井液。它克服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，有效封堵页岩微纳米孔缝。其技术方案：制备该钻井液所用原料的组分及含量，其中质量单位为克：自来水900-1000，膨润土40-60；Na2CO31-3；两性离子聚合物包被剂FA367 2-4；两性离子聚合物降粘剂XY-27 1-2；甲酸钾300-400；高光碳酸钙C-L501 50-60；氧化钙0.5-1；润滑剂JHJC-3 30-40；石蜡乳液JHNP 20-30；聚合醇JHGC 10-20；用NaOH配制成40％的碱液，调整体系pH为9，搅拌均匀，制得本两性钾基聚合醇水基钻井液。本水基钻井液成本低，抑制性能好，用于微裂缝发育的页岩长水平段的钻进。
【IPC分类】C09K8-24
【公开号】CN104592960
【申请号】CN201410850895
【发明人】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
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月31日