封堵材料和钻井液添加剂及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油钻井液技术领域，特别是一种提高油基钻井液封堵性能的封堵材 料和钻井液添加剂及其使用方法。
【背景技术】
[0002] 油基钻井液又称油基泥浆，基本组成是油、水、有机粘土和油溶性化学处理剂。油 基钻井液抑制性强，抗高温、抗盐钙侵蚀，有利于井壁稳定、润滑性好、对油气层损害小，多 用于水敏性地层。页岩油藏由于地层中泥页岩遇水易发生水化分散，而造成井壁坍塌，因此 国内外多采用油基钻井液进行勘探开发。而油基钻井液封堵性能的高低直接关系到钻井液 对泥页岩孔隙和裂缝的封堵效果，从而关系到受水侵入的程度和井壁的稳定与否。因此，有 必要加强油基钻井液封堵性，减少钻井液滤失，降低水对泥页岩侵入的量，从而保证井壁的 稳定性。
[0003] 目前，国内外在油基钻井液封堵剂和降滤失剂研究上，已经做出了很多的努力，许 多处理剂已经相对成熟，也有比较好的效果。如张凡等在《一种油基膨胀封堵剂的合成及 其性能评价》中合成了一种用于油基钻井液的膨胀封堵剂(见《长江大学学报（自然科学 版）》，2010,7 (3))，基本原料为苯乙烯、吸油性单体、交联剂、引发剂、聚乙烯醇和碳酸钙。 胡文军等在《强封堵油基钻井液体系在W11-4D油田的应用》中提出了一种具有强封堵能力 的油基钻井液，利用乳化浙青、树脂、超细碳酸钙作用封堵剂(见《钻井液与完井液》，2007， 24(3))。中国专利CN102863947A的公开了一种强抑制强封堵钻井液，强封堵剂为阳离子改 性浙青、磺化浙青、天然浙青粉、阳离子乳化浙青、胶体浙青、胶乳、乳化石蜡中的一种或一 种以上组合物。中国专利CN103013469A公开了一种使用纳米二氧化娃改善不同温度下水 基钻井液性能的方法，该发明提供一种使用纳米二氧化硅改善不同温度下水基钻井液性能 的方法，在基浆中加入纳米二氧化硅分散液，使基浆形成更加薄而致密的泥饼，提高降滤失 效果。但这些技术的缺点或不足是：对岩石的微孔隙及微裂缝封堵能力不够，导致在较长泥 页岩井段钻进时，水对泥页岩仍有一定程度上的侵入，从而增加了泥页岩井壁坍塌的风险。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服上述技术的不足，提供一种封堵材料及其使用方法，该方法 能够改善滤饼质量，减少油基钻井液的滤失量；同时，油基钻井液中的封堵颗粒能够深入地 层孔隙和裂缝深处，从而增加油基钻井液的封堵能力，保证井壁稳定的提高钻井液封堵性 能的方法。
[0005] 为了达到本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：
[0006] 本发明首先提供了一种封堵材料，所述封堵材料包括纳米二氧化硅和海泡石；其 中纳米二氧化硅和海泡石的重量比为4-5:1-2。
[0007] 在本发明的一个优选实施方式中，所述纳米二氧化硅的粒径为20_500nm。
[0008] 在本发明的一个优选实施方式中，所述海泡石的粒径为200-500目。
[0009] 本发明还提供了一种含有所述封堵材料的油基钻井液添加剂，包括：
【主权项】
1. 一种封堵材料，所述封堵材料包括纳米二氧化硅和海泡石，其中纳米二氧化硅和海 泡石的重量比为4-5:1-2。
2. 根据权利要求1所述的封堵材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为 20_500nm。
3. 根据权利要求1或2所述的封堵材料，其特征在于，所述海泡石的粒径为200-500 目。
4. 一种含有封堵材料的油基钻井液添加剂，包括：
5. 根据权利要求4所述的钻井液添加剂，其特征在于，所述乳化剂选自司盘80、烷基苯 磺酸钙和油酸中的至少一种。
6. 根据权利要求4或5所述的钻井液添加剂，其特征在于，所述润湿剂选自十二烷基苯 磺酸盐、十二烷基三甲基溴化铵和环烷酸钙中的至少一种。
7. 根据权利要求4-6中任一项所述的钻井液添加剂，其特征在于，所述氯化钙水溶液 浓度为20~30重量％。
8. -种使用权利要求4-7中任一项所述的油基钻井液添加剂提高钻井液封堵性能的 方法，包括： 在油基钻井液中按所述配比加入所述封堵材料、乳化剂、润湿剂以及氯化钙水溶液，然 后搅拌乳化，如此提高了所述钻井液的封堵性能。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述油基钻井液中加入油基钻井液添 加剂的量按每100mL油基钻井液加入封堵材料l_3g、乳化剂0. 5-2g、润湿剂0. 5-2g以及氯 化钙水溶液0. 1-lg。
10. 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在将所述氯化钙水溶液加入油基钻 井液中时，将氯化钙水溶液雾化后喷入到油基钻井液中。
【专利摘要】本发明提供了一种封堵材料，所述封堵材料包括纳米二氧化硅和海泡石；其中纳米二氧化硅和海泡石的重量比为4-5:1-2。本发明还提供了一种含有所述封堵材料的油基钻井液添加剂，包括：所述封堵材料1-3质量份、乳化剂0.5-2质量份、润湿剂0.5-2质量份以及氯化钙水溶液0.1-1质量份。本发明还提供了一种使用所述的油基钻井液添加剂提高钻井液封堵性能的方法，包括：在油基钻井液中按组分加入所述封堵材料、乳化剂、润湿剂以及氯化钙水溶液，然后搅拌乳化，如此提高了所述钻井液的封堵性能。
【IPC分类】C09K8-32, C09K8-03
【公开号】CN104710968
【申请号】CN201310693508
【发明人】李作会, 刘振东, 李公让, 周守菊, 侯业贵, 武学芹, 高杨, 张妍
【申请人】中国石油化工集团公司, 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月17日