煤层气绒囊钻井液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种煤层气绒囊钻井液，在1000重量份的清水中依次加入10—20重量份的囊绒剂和25—35重量份的囊质剂；加入完成后，搅拌25—35min；继续向清水中加入5—8重量份的囊胆剂；加入完成后，搅拌25—35min，得到煤层气绒囊钻井液。其目的在于提供一种现场施工简单，储层伤害低，煤层井壁稳定效果好，防漏控漏能力强，可有效解决煤层气钻井作业过程中煤层坍塌严重、钻井液漏失量大等问题的煤层气绒囊钻井液。
【专利说明】
煤层气绒囊钻井液
技术领域
[0001 ]本发明设及煤层气钻井领域，具体地说设及一种煤层气绒囊钻井液。
【背景技术】
[0002] 在煤层气井钻井作业过程中，目前多数都会遇到井壁巧塌严重、钻井液漏失量量 大、储层伤害严重等问题。现有的煤层气井用钻井液，包括清水、聚合物钻井等体系。清水钻 井液钻进过程中，井壁巧塌及漏失严重，钻进困难且清水大量漏失进入地层易伤害煤层气 体流动通道。聚合物钻井液在稳定井壁上具有一定效果，但面对煤层孔缝发育良好导致的 钻井液大量漏失，应对效果较差。
[0003] 为了改善煤层气井钻井作业过程中封堵效果，研究人员从刚性材料入手，研究了 材料大小与漏失通道大小的匹配问题，先后提出了 架桥规则、2/3架桥规则、孔喉网络模 型、理想充填理论、〇90充填规则、屏蔽暂堵分形理论，W及固相颗粒多组分滤失模型等，W期 能计算出大小合适的封堵材料，全面封堵地层漏失通道。然而，由于地下储层孔隙大小、分 布很不均匀，无法利用理论计算的材料大小封堵地层。同时，地下漏失通道的形状很不规 贝1J，用形状较规则的材料封堵形状不规则的漏失通道，效果肯定不尽人意。因此，上述研究 理论有的仅在一定程度上解决了漏失问题，有的仅仅停留在理论层次上。
[0004] 在封堵效果不理想的情况下，空气、雾、泡沫、可循环泡沫、微泡等气体型流体被用 于煤层气井钻井作业。运些工作流体虽然能解决堵漏材料与漏失通道大小和形状的匹配问 题，但运些流体除可循环泡沫、微泡外，对煤层稳定性要求较高，导致钻井作业中煤层井壁 巧塌严重，且作业需要特殊设备，从而限制了应用范围。而可循环泡沫、微泡虽然在一定程 度上解决了井漏问题，但应用的井深较浅，也无法全面满足煤层气井钻井需要。
[0005] 本发明的煤层气绒囊钻井液，是在研究微泡工作液过程中发现的一种与微泡微观 结构不同的新的封堵材料。运种含绒囊结构的封堵材料可按油气储集渗透空间变形或改变 性能，最大限度地占据储层储集和渗透空间或形成黏膜层，封堵大小不同的渗流通道。含绒 囊结构的钻井液，不仅具有不须附加设备即能实现无固相密度低、控制漏失等优点，还能提 高煤层承压能力，实现稳定井壁并降低储层伤害。是解决煤层气井钻井作业主要难点的技 术。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种现场施工简单，储层伤害低，煤层井壁稳定效果好，防 漏控漏能力强，可有效解决煤层气钻井作业过程中煤层巧塌严重、钻井液漏失量大等问题 的煤层气绒囊钻井液。
[0007] 本发明的煤层气绒囊钻井液，采用如下步骤制成：
[000引 A、在1000重量份的清水中依次加入10-20重量份的囊绒剂和25-35重量份的囊 质剂，所述囊绒剂由4.95-5.05重量份的簇甲基纤维素钢、2-3重量份的偏侣酸钢、2-3重 量份的双Ξ乙醇胺二异丙基铁酸醋、0.95-1.05重量份的Ξ乙醇胺混合制成;所述囊质剂 由3-5重量份的支链淀粉、0.95-1.05重量份的氨氧化钢、4-7重量份的簇甲基纤维素钢 混合制成;加入完成后，揽拌25-35min;
[0009] B、在步骤A的基础上继续向清水中加入5-8重量份的囊胆剂，所述囊胆剂由2-3 重量份的十二烷基氧化胺、7-8重量份的十八醇或二十四醇、1-2重量份的环氧丙基Ξ甲 基氯化锭混合制成;加入完成后，揽拌25-35min，得到煤层气绒囊钻井液。
[0010] 优选地，所述步骤A中是在1000重量份的清水中依次加入12-18重量份的囊绒剂 和27-33重量份的囊质剂，加入完成后，揽拌25-35min;
[0011] 所述步骤B中是在步骤A的基础上继续向清水中加入5.5-7.5重量份的囊胆剂，加 入完成后，揽拌25-35min。
[0012] 优选地，所述步骤A中是在1000重量份的清水中依次加入14-16重量份的囊绒剂 和29-31重量份的囊质剂，加入完成后，揽拌25-35min;
[0013] 所述步骤B中是在步骤A的基础上继续向清水中加入6.0-7.0重量份的囊胆剂，加 入完成后，揽拌25-35min。
[0014] 优选地，所述步骤A中是在1000重量份的清水中依次加入15重量份的囊绒剂和30 重量份的囊质剂，加入完成后，揽拌25-35min;
[0015] 所述步骤B中是在步骤A的基础上继续向清水中加入6.5重量份的囊胆剂，加入完 成后，揽拌25-35min。
[0016] 优选地，所述煤层气绒囊钻井液流变性能同时满足:表观粘度35mPa · S-50mPa · s，动塑比0.8Pa/(mF*a · s)-1.0Pa/(mF*a · s)。
[0017] 本发明的煤层气绒囊钻井液，采用本发明独有的工艺和组分，其在1000重量份的 清水中依次加入10-20重量份的囊绒剂和25-35重量份的囊质剂，所述囊绒剂由4.95- 5.05重量份的簇甲基纤维素钢、2-3重量份的偏侣酸钢、2-3重量份的双Ξ乙醇胺二异丙 基铁酸醋、0.95-1.05重量份的Ξ乙醇胺混合制成;所述囊质剂由3-5重量份的支链淀粉、 0.95-1.05重量份的氨氧化钢、4-7重量份的簇甲基纤维素钢混合制成;加入完成后，揽拌 25-35min;继续向清水中加入5-8重量份的囊胆剂，所述囊胆剂由2-3重量份的十二烷基 氧化胺、7-8重量份的十八醇或二十四醇、1-2重量份的环氧丙基Ξ甲基氯化锭混合制成； 加入完成后，揽拌25-35min，得到煤层气绒囊钻井液。实验表明，利用本发明的煤层气绒囊 钻井液，可有效解决煤层气钻井作业过程中煤层巧塌严重、钻井液漏失量大等问题，并且其 对煤层井壁稳定效果好，防漏控漏能力强，其效果非常突出、显著，此外，本发明的煤层气绒 囊钻井液，现场施工简单，储层伤害低。因此，本发明的煤层气绒囊钻井液具有突出的实质 性特点和显著的进步。
[0018] 综上，本发明的煤层气绒囊钻井液，具有煤层井壁稳定效果好、防漏控漏能力强等 特点。有效克服了煤层气钻井作业过程中煤层巧塌严重、钻井液漏失量大等问题。具有现场 施工简单、储层伤害低等优点。
【具体实施方式】
[0019] 下面通过具体实施例进一步详细说明本发明的具体操作过程，但本发明并不因此 而受到任何限制。
[0020] 实施例1
[0021 ]本发明的煤层气绒囊钻井液，采用如下步骤制成：
[0022] A、在1000重量份的清水中依次加入10-20重量份的囊绒剂和25-35重量份的囊 质剂，所述囊绒剂由4.95-5.05重量份的簇甲基纤维素钢、2-3重量份的偏侣酸钢、2-3重 量份的双Ξ乙醇胺二异丙基铁酸醋、0.95-1.05重量份的Ξ乙醇胺混合制成;所述囊质剂 由3-5重量份的支链淀粉、0.95-1.05重量份的氨氧化钢、4-7重量份的簇甲基纤维素钢 混合制成;加入完成后，揽拌25-35min;
[0023] B、在步骤A的基础上继续向清水中加入5-8重量份的囊胆剂，所述囊胆剂由2-3 重量份的十二烷基氧化胺、7-8重量份的十八醇或二十四醇、1-2重量份的环氧丙基Ξ甲 基氯化锭混合制成;加入完成后，揽拌25-35min，得到煤层气绒囊钻井液。
[0024] 实施例2
[0025] 本发明的煤层气绒囊钻井液，采用如下步骤制成：
[00%] A、在1000重量份的清水中依次加入12-18重量份的囊绒剂和27-33重量份的囊 质剂，加入完成后，揽拌25-35min;
[0027] B、在步骤A的基础上继续向清水中加入5.5-7.5重量份的囊胆剂，加入完成后，揽 拌25-35min，得到煤层气绒囊钻井液。
[0028] 实施例3
[0029] 本发明的煤层气绒囊钻井液，采用如下步骤制成：
[0030] A、在1000重量份的清水中依次加入14-16重量份的囊绒剂和29-31重量份的囊 质剂，加入完成后，揽拌25-35min;
[0031 ] B、在步骤A的基础上继续向清水中加入6.0-7.0重量份的囊胆剂，加入完成后，揽 拌25-35min，得到煤层气绒囊钻井液。
[0032] 实施例3
[0033] 本发明的煤层气绒囊钻井液，采用如下步骤制成：
[0034] A、在1000重量份的清水中依次加入15重量份的囊绒剂和30重量份的囊质剂，加入 完成后，揽拌25-35min;
[0035] B、在步骤A的基础上继续向清水中加入6.5重量份的囊胆剂，加入完成后，揽拌 25-35min，得到煤层气绒囊钻井液。
[0036] 上述各个实施例中煤层气绒囊钻井液流变性能同时满足:表观粘度扣111化· S- 50mPa · S，动塑比0.8Pa/(mPa · S)-1.0Pa/(mF*a · s)。
[0037] 评价本发明的煤层气绒囊钻井液表观粘度和动塑比。
[0038] 利用所测6速和切力数据，依据宾汉模型，计算出该流体表观粘度和动塑比如表1 所示。
[0039] 表观粘度ya = 0.5(目6日日）；塑性粘度化=(目600-目300);
[0040] 动切力τ〇 = 〇.511(目3〇〇-μρ);动塑比为το/化
[0041 ]表1所配制煤层气绒囊钻井液表观粘度和动塑比 「mw
[0043]可见，本发明的煤层气绒囊钻井液具有良好的黏度，有效克服了煤层气钻井作业 过程中煤层巧塌严重，有效控制钻井液漏失量。且配制简单，具有现场施工简单的优点。
[0044] 评价本发明的煤层气绒囊钻井液井壁稳定性能。
[0045] 所用煤岩柱塞尺寸为25mmX70mm。测量绒囊钻井液饱和前后煤岩柱塞单轴抗压强 度，实验结果如表2所示。
[0046] 表2室内煤岩柱塞单轴抗压强度数据
[0047]
[0048] 评价本发明的煤层气绒囊钻井液储层伤害性能
[0049] 所用煤岩柱塞尺寸为38mmX70mm。参照国家标准SY/T 5336-1996,设置驱压为 2M化，围压为2.5MPa。分别用标准盐水测定岩屯、原始渗透率、该绒囊钻井液污染后渗透率。 结果如表3所示。
[0050] 表3室内煤岩柱塞渗透率数据
[0化11
【主权项】
1. 煤层气绒囊钻井液，其特征是采用如下步骤制成： A、 在1000重量份的清水中依次加入10-20重量份的囊绒剂和25-35重量份的囊质剂， 所述囊绒剂由4.95-5.05重量份的羧甲基纤维素钠、2-3重量份的偏铝酸钠、2-3重量份 的双三乙醇胺二异丙基钛酸酯、0.95-1.05重量份的三乙醇胺混合制成;所述囊质剂由3- 5重量份的支链淀粉、0.95-1.05重量份的氢氧化钠、4一 7重量份的羧甲基纤维素钠混合制 成;加入完成后，搅拌25-35min； B、 在步骤A的基础上继续向清水中加入5-8重量份的囊胆剂，所述囊胆剂由2-3重量 份的十二烷基氧化胺、7-8重量份的十八醇或二十四醇、1 一2重量份的环氧丙基三甲基氯 化铵混合制成;加入完成后，搅拌25-35min，得到煤层气绒囊钻井液。2. 根据权利要求1所述的煤层气绒囊钻井液，其特征是:所述步骤A中是在1000重量份 的清水中依次加入12-18重量份的囊绒剂和27-33重量份的囊质剂，加入完成后，搅拌 25-35min； 所述步骤B中是在步骤A的基础上继续向清水中加入5.5-7.5重量份的囊胆剂，加入完 成后，搅拌25-35min。3. 根据权利要求2所述的煤层气绒囊钻井液，其特征是:所述步骤A中是在1000重量份 的清水中依次加入14一 16重量份的囊绒剂和29-31重量份的囊质剂，加入完成后，搅拌 25-35min； 所述步骤B中是在步骤A的基础上继续向清水中加入6.0-7.0重量份的囊胆剂，加入完 成后，搅拌25-35min。4. 根据权利要求3所述的煤层气绒囊钻井液，其特征是:所述步骤A中是在1000重量份 的清水中依次加入15重量份的囊绒剂和30重量份的囊质剂，加入完成后，搅拌25-35min; 所述步骤B中是在步骤A的基础上继续向清水中加入6.5重量份的囊胆剂，加入完成后， 搅拌 25-35min。5. 根据权利要求1至4中任何一项所述的煤层气绒囊钻井液，其特征是:所述煤层气绒 囊钻井液流变性能同时满足：表观粘度35mPa · s-50mPa · s，动塑比0.8Pa/(mPa · s) - 1.OPa/(mPa · s)〇
【文档编号】C09K8/10GK106010481SQ201610391209
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】郑力会
【申请人】北京力会澜博能源技术有限公司