專利名稱：復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油、天然氣勘探開發(fā)過(guò)程中的鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液及其施工方法。
背景技術(shù)：
蘇里格區(qū)塊水平段鉆進(jìn)時(shí)極易鉆遇大段泥巖，鉆遇泥巖后，根據(jù)泥巖長(zhǎng)度必須提高鉆井液密度來(lái)達(dá)到物理防塌的效果。但上部劉家溝地層垂直裂縫發(fā)育豐富，在鉆探施工過(guò)程中，很容易引發(fā)壓差性漏失。上部易漏的劉家溝組與下部易垮塌的石盒子泥巖段同處于裸眼段內(nèi)，上漏下塌的矛盾成為制約蘇里格地區(qū)二開水平井安全快速鉆進(jìn)的瓶頸，且以往主要以重晶石為加重材料，造成泥漿中整體固相含量高，滑動(dòng)時(shí)托壓嚴(yán)重，扭矩大，容易廣生粘卡和井下斷鉆具事故。隨著蘇里格區(qū)塊不斷的開發(fā)，井型和井身結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，二開結(jié)構(gòu)水平井直斜段不下技術(shù)套管，水平段入窗后直接8 1/2頭水平段鉆進(jìn)，這樣一種二開結(jié)構(gòu)井型將大規(guī)模開發(fā)。為滿足二開結(jié)構(gòu)水平井對(duì)鉆井液低密度、強(qiáng)抑制、高潤(rùn)滑性能的要求，特開發(fā)一種高效鉆井液一復(fù)合鹽低活度抑制石千峰、石盒子泥巖水化防塌鉆井液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低密度、低固相強(qiáng)化學(xué)抑制性的復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液及其施工方法，該鉆井液通過(guò)它特有的施工方法能在低密度情況下抑制泥巖段的垮塌，以低固相滿足長(zhǎng)裸眼段降摩減阻的需要。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液，其特征是:它是由以下各原料按下述質(zhì)量百分比組成:鉆井液提粘劑為0.2-0.3%、羧甲基淀粉為2-3%、水分散陽(yáng)離子乳化浙青粉為1. 5-2%、抗鹽抗鈣降濾失劑為0.2-0.3%、磺化酚醛樹脂為1%、酸溶暫堵儲(chǔ)層保護(hù)劑為2%、超細(xì)鈣為1%、燒堿為0.1%、其余為清水。所述的鉆井液提粘劑為鉆井液提粘劑PAC,所述的竣甲基淀粉為竣甲基淀粉GD-K，所述的水分散陽(yáng)離子乳化浙青粉為水分散陽(yáng)離子乳化浙青粉SFT-1，所述的抗鹽抗鈣降濾失劑為抗鹽抗鈣降濾失劑JT-1，所述的磺化酚醛樹脂為磺化酚醛樹脂SMP-2，酸溶暫堵儲(chǔ)層保護(hù)劑為酸溶暫堵儲(chǔ)層保護(hù)劑ZDS，所述的超細(xì)鈣為超細(xì)鈣LG-130，上述均為商品名。所述的一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液的配制工藝是將配方中的原料按照比例均勻加入高壓混合漏斗內(nèi)進(jìn)行混合，混合均勻后即得復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液。所述的一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液的施工方法包括如下步驟:步驟I)將配制好的復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液，用泥漿泵將復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液打入井筒中，頂替出井筒內(nèi)原有鉆井液；步驟2)開鉆后，當(dāng)復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液全部加料完畢后，鉆鉆進(jìn)6-8小時(shí)，力口A 5-15%的復(fù)合鹽，提高鉆井液比重，復(fù)合鹽為甲酸鈉和氯化鈉按2:1的質(zhì)量比例混合。
復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液和在施工中所涉及的各原料組分的作用:I)井液提粘劑PAC，作用:鉆井液增粘、降濾失劑，抗高溫、抗鹽能力強(qiáng)。2)羧甲基淀粉GD-K，作用:降鉆井液濾失，提粘，能形成光滑致密的泥餅，減緩水向地層滲入。3)水分散陽(yáng)離子乳化浙青粉SFT-1，作用:形成堅(jiān)硬光滑的泥餅，軟化點(diǎn)以上有良好的封堵能力。4)抗鹽抗鈣降濾失劑JT-1，作用:提粘，護(hù)壁，形成光滑致密的泥餅。5)磺化酚醛樹脂SMP-2，作用:護(hù)壁，形成堅(jiān)硬致密的泥餅。6)酸溶暫堵儲(chǔ)層保護(hù)劑ZDS，作用:1250目的超細(xì)碳酸鈣，形成致密泥餅，封堵微裂縫。7)超細(xì)鈣LG-130，作用:3000-5000目的超細(xì)碳酸鈣，形成致密泥餅，封堵微裂縫。8)燒堿NaOH，作用:提高鉆井液pH值，防止淀粉發(fā)酵，控制鉆井液pH在9左右，穩(wěn)
定井壁。9)甲酸鈉WT-1，作用:提高鉆井液化學(xué)抑制防塌作用，在井壁形成薄膜及降低鉆井液的活度。10)工業(yè)鹽NaCl，作用:鉆井液加重劑，并降低鉆井液的活度。本發(fā)明復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液的優(yōu)點(diǎn):1.該體系化學(xué)抑制防塌作用強(qiáng)，能在強(qiáng)化學(xué)抑制前提下，配合低密度物理防塌作用，滿足低密度安全快速鉆進(jìn)的需要，規(guī)避劉家溝組的壓差性漏失。2.該體系潤(rùn)滑性好，鉆井液中不需用原油潤(rùn)滑，在二開結(jié)構(gòu)井超常裸眼段鉆進(jìn)時(shí)，固相含量少，滑動(dòng)不托壓、粘卡，降摩減阻方面性能優(yōu)越。3.水平段鉆遇泥巖時(shí)，體系抑制性強(qiáng)，足夠滿足抑制泥巖垮塌的需求，不用循環(huán)處理泥漿，節(jié)省鉆井周期與突遇泥巖井壁垮塌的風(fēng)險(xiǎn)。4.該體系流變性好 ，長(zhǎng)時(shí)間的靜止及起下鉆，抽汲及激動(dòng)壓力產(chǎn)生小，可以減小壓差漏失的幾率。


下面結(jié)合實(shí)施例圖表對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定:圖1是單鹽活度值對(duì)比；圖2是雙鹽活度值對(duì)比；圖3 是蘇 5-15-25H 井 WT_l、NaCl 含量圖；圖4是石千峰組膠結(jié)成型泥巖；圖5是水平段碳質(zhì)泥巖成型；圖6_a斜井段起出鉆頭清潔情況；圖6_b斜井段鉆桿清潔情況；圖7是泥巖段長(zhǎng)與密度、甲酸鈉含量關(guān)系。
具體實(shí)施例方式1、室內(nèi)活度測(cè)試試驗(yàn)單鹽復(fù)配設(shè)計(jì)思路測(cè)試:分別在20°C測(cè)量各單一鹽含量的活度值，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆井提密度需求，NaCl (氯化鈉)為主要加重劑，且現(xiàn)場(chǎng)加量一般達(dá)到15%，所以，在20°C，各鹽溶解度范圍之內(nèi)測(cè)定其梯度變化時(shí)活度值變化趨勢(shì)。a.單鹽活度值表1-1 NaCL, KCl、HCOONa, HCOOK 等活度值
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液，其特征是:它是由以下各原料按下述質(zhì)量百分比組成:鉆井液提粘劑為0.2-0.3%、羧甲基淀粉為2-3%、水分散陽(yáng)離子乳化浙青粉為1.5-2%、抗鹽抗鈣降濾失劑為0.2-0.3%、磺化酚醛樹脂為1%、酸溶暫堵儲(chǔ)層保護(hù)劑為2%、超細(xì)鈣為1%、燒堿為0.1%、其余為清水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液，其特征是:所述的鉆井液提粘劑為鉆井液提粘劑PAC，所述的羧甲基淀粉為羧甲基淀粉GD-K，所述的水分散陽(yáng)離子乳化浙青粉為水分散陽(yáng)離子乳化浙青粉SFT-1，所述的抗鹽抗鈣降濾失劑為抗鹽抗鈣降濾失劑JT-1，所述的磺化酚醛樹脂為磺化酚醛樹脂SMP-2，酸溶暫堵儲(chǔ)層保護(hù)劑為酸溶暫堵儲(chǔ)層保護(hù)劑ZDS，所述的超細(xì)鈣為超細(xì)鈣LG-130，上述均為商品名。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液的配制工藝，其特征在于:將配方中的原料按照比例均勻加入高壓混合漏斗內(nèi)進(jìn)行混合，混合均勻后即得復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任意一種所述的一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液，其特征是:它的施工方法包括如下步驟: 步驟I)將配制好的復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液，用泥漿泵將復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液打入井筒中，頂替出井筒內(nèi)原有鉆井液； 步驟2)開鉆后，當(dāng)復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液全部加料完畢后，鉆鉆進(jìn)6-8小時(shí)，加入是復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液用量的5-15%的復(fù)合鹽，提高鉆井液比重；所述的復(fù)合鹽為甲酸鈉和氯化鈉按2:1的質(zhì)量比 例混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液及其施工方法，該復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液它是由以下各原料按下述質(zhì)量百分比組成鉆井液提粘劑為0.2-0.3%、羧甲基淀粉為2-3%、水分散陽(yáng)離子乳化瀝青粉為1.5-2%、抗鹽抗鈣降濾失劑為0.2-0.3%、磺化酚醛樹脂為1%、酸溶暫堵儲(chǔ)層保護(hù)劑為2%、超細(xì)鈣為1%、燒堿為0.1%、其余為清水。在其施工中，要加入是復(fù)合鹽低活度防塌鉆井液用量的5-15%的復(fù)合鹽，所述的復(fù)合鹽為甲酸鈉和氯化鈉按2:1的質(zhì)量比例混合。復(fù)合鹽的應(yīng)用提高鉆井液中化學(xué)抑制泥巖防塌的功能和鉆井液的密度。其強(qiáng)化學(xué)抑制，低固相，完全滿足了長(zhǎng)裸眼段對(duì)鉆井液降摩減阻的嚴(yán)格高質(zhì)量要求。
文檔編號(hào)E21B33/13GK103146363SQ20131007681
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者陳華, 張建卿, 劉兆利, 周波, 李錄科, 賈彥強(qiáng), 孫志強(qiáng), 石崇東 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶鉆井總公司