心膨胀量实验，实验数据见表3。
[0035] 表3实施例1-4钻井液体系抑制性实验结果
从上述实施例可以看出，实施例1-4所述的钻井液体系具有较高的岩肩回收提高率、 较低的岩心膨胀量，说明其具有较强的抑制性，可以有效控制粘土分散，有利于井壁稳定。
[0036] 实施例7润滑实验 对实施例1-4所述的钻井液体系进行润滑性实验，分别用高温高压粘附仪和极压润滑 仪测定粘附系数和润滑系数，实验数据见表4。
[0037] 表4实施例1-4钻井液体系润滑性实验结果
从上述实施例可以看出，实施例1-4所述的钻井液体系具有良好的防粘卡能力和极压 润滑性能，满足长段页岩气水平井的需求。
[0038] 实施例8封堵实验(砂床滤失） 对实施例1-4所述的钻井液体系进行砂床滤失实验，选用350cm3过40-80目筛的砂 子，在 0. 7MPa下测试30min，考察钻井液体系的封堵性能，实验数据见表5。
[0039] 表5实施例1-4钻井液体系砂床封堵性实验结果
从上述实施例可以看出，实施例1-4所述的钻井液体系具有良好的封堵能力。
[0040] 实施例9抗高温实验 选择实施例4制备的钻井液体系进行抗高温实验，按照《GB/T 16783. 1-2006石油天 然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》中的方法评价120°C、150°C老化16h前 后的流变性和API滤失量，其中测定参数有AV (表观粘度)、PV (塑性粘度)、YP (动切力)、 FLapi (API滤失量)，测定结果见表6。
[0041] 表6实施例4钻井液体系的抗高温实验结果
从上述实施例可以看出，实施例4所述的钻井液体系经过150°C老化16h后，仍然具有 较好的流变性和较低的滤失量，说明其具有良好的抗高温能力。
[0042] 实施例10水活度实验 测定纯水及实施例1-4制备的钻井液体系在25°C下的a#值(水活度值)，测定结果见 表7。
[0043] 表7实施例1-4钻井液体系的水活度值
从上述实施例可以看出，在氯化钠与其他处理剂的共同作用下，钻井液水活度可以降 低至0. 63,有利于降低水向地层渗透的化学势，减少渗透水对地层的破坏，提高井壁稳定 性。
[0044] 实施例11抗劣质土污染实验 对实施例4制备的钻井液体系进行钙膨润土污染实验，按加入水的质量为100% 计，以质量百分比计，分别加入2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%的钙膨润土，按照《GB/T 16783. 1-2006石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》中的方法评价 120°C老化16h前后的流变性和API滤失量，其中测定参数有AV (表观粘度)、PV (塑性粘 度)、YP (动切力）、FLapi (API滤失量)，测定结果见表8。
[0045] 基浆：实施例4制备的钻井液；1# :基浆+2%钙膨润土；2# :基浆+4%钙膨润土；3# : 基浆+6%钙膨润土；4# :基浆+8%钙膨润土；5# :基浆+10%钙膨润土；6# :基浆+12%钙膨润 土； 7# :基浆+14%钙膨润土。
[0046] 表8实施例4钻井液体系的抗钙膨润土污染实验结果
从上述实施例可以看出，实施例4所述的钻井液体系在加入14%的钙膨润土后仍然具 有可以操作的流变性能。
[0047] 实施例12抗钙污染实验 对实施例4制备的钻井液体系进行抗硫酸钙污染实验，按加入水的质量为100%计， 以质量百分比计，分别加入〇. 2%、0. 5%、1. 0%、I. 5%、2. 0%、4. 0%的硫酸钙，按照《GB/T 16783. 1-2006石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》中的方法评价 120°C老化16h前后的流变性和API滤失量，其中测定参数有AV (表观粘度)、PV (塑性粘 度)、YP (动切力）、FLapi (API滤失量)，测定结果见表9。
[0048] 基浆：实施例4制备的钻井液体系；1# :基浆+0. 2%硫酸钙；2# :基浆+0. 5%硫酸 钙；3# :基浆+1. 0%硫酸钙；4#:基浆+1. 5%硫酸钙；5#:基浆+2. 0%硫酸钙；6#:基浆+4. 0% 硫酸隹?。
[0049] 表9实施例4钻井液体系的抗钙污染实验结果
通过实施例11、实施例12的实验结果看出，优选的钻井液配方，抗钙膨润土污染达 14%、抗石膏污染达4. 0%，说明本发明优选的钻井液体系具有较强的抗污染能力。
【主权项】
1. 一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液体系，其特征在于，按加 入水的质量为100%计，以质量百分比计，含有以下物质： 膨润土 2-7%; 碳酸钠 0? 1-0. 3% ; 降滤失剂 2%-8% ; 高温高压降滤失剂 2-5% ; 聚合醇 3-5% ; 封堵防塌剂 3-6% ; 铝基聚合物 1-3% ; 页岩抑制剂 0-2% ; 氯化钠 4-35% ; 氢氧化钠 0. 1-0. 5% ; 润滑剂 2-5% ; 加重材料 50-200%。2. 根据权利要求1中所述的钻井液体系，其特征是：所述的适用于陆相沉积敏感性页 岩地层的高密度水基钻井液体系按照如下的步骤进行配制： 步骤一，根据具体情况确定各处理剂的实际用量和比例； 步骤二，将膨润土和碳酸钠加入水中，预水化处理24小时； 步骤三，向预水化后的膨润土浆中，依次按照比例加入降滤失剂、高温高压降滤失剂、 聚合醇、封堵防塌剂、铝基聚合物、页岩抑制剂、氯化钠，并观察每种处理剂的溶解或分散情 况，当一种处理剂充分溶解或分散后，再加入下一种处理剂，直至全部加完； 步骤四，使用上述配比的碱性调节剂将PH调节到8-10之间； 步骤五，加入润滑剂和加重材料，搅拌20min，使钻井液密度达到钻井要求。3. 根据权利要求1或2所述的钻井液体系，其特征是：所述的降滤失剂为小分子磺酸 盐共聚物、低粘聚阴离子纤维素、腈硅聚合物、水解聚丙烯腈铵盐、磺化褐煤树脂中的一种 或多种。4. 根据权利要求1或2所述的钻井液体系，其特征是：所述的高温高压降滤失剂为钻 井液用磺甲基酚醛树脂。5. 根据权利要求1或2所述的钻井液体系，其特征是：所述的聚合醇为甲醇、季戊四醇 等含活性氢起始剂与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷中的一种或多种，在催化剂作用下加聚 反应制得的液态醚类物质。6. 根据权利要求1或2所述的钻井液体系，其特征是：所述的封堵防塌剂为胶乳沥青、 磺化沥青、沥青粉中的一种或多种。7. 根据权利要求1或2所述的钻井液体系，其特征是：所述的铝基聚合物为聚合氯化 铝与有机酸的络合物。8. 根据权利要求1或2所述的钻井液体系，其特征是：所述的页岩抑制剂为胺基聚醇， 由有机胺与环氧乙烷、环氧丙烷中的一种或多种单体缩合而成。9. 根据权利要求1或2所述的钻井液体系，其特征是：所述的润滑剂为矿物油改性润 滑剂、植物油改性润滑剂、乳化石蜡、改性石墨、水基润滑剂的一种或多种。
【专利摘要】本发明涉及一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液，按加入水的质量为100%计，以质量百分比计含有以下物质：膨润土2-7%；碳酸钠0.1-0.3%；降滤失剂2%-8%；高温高压降滤失剂2-5%；聚合醇3-5%；封堵防塌剂3-6%；铝基聚合物1-3%；页岩抑制剂0-2%；氯化钠4-35%；氢氧化钠0.1-0.5%；润滑剂2-5%；加重材料50-200%。本发明使用化学封堵材料提高地层半透膜效率，通过调整氯化钠用量控制钻井液水活度，减少钻井液向地层渗透，有效解决陆相沉积敏感性页岩地层的井壁稳定问题。同时具有高密度、流变性和润滑性好的特点，满足高压地层页岩气开发水平井钻井需求。
【IPC分类】C09K8/24, C09K8/508
【公开号】CN104927805
【申请号】CN201510354521
【发明人】王树永, 吕本正, 郭东荣, 杨雪, 张川
【申请人】山东得顺源石油科技有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月25日...