一種降低泥頁(yè)巖坍塌應(yīng)力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鉆井液處理劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，保持井底穩(wěn)定，是泥頁(yè)巖中頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的一個(gè)技術(shù)難題。傳統(tǒng)的方法主要是 在鉆井液中加入無(wú)機(jī)鹽或者聚合物或者兩者混合物來(lái)提高鉆井液的抑制性。無(wú)機(jī)鹽與巖石 的作用機(jī)理可分為兩種，一種是化C12和NaCl，此類無(wú)機(jī)鹽主要是通過(guò)阻止水進(jìn)入頁(yè)巖顆粒 而起抑制頁(yè)巖分散的作用。另一類是K+和饑產(chǎn)，此類無(wú)機(jī)鹽離子主要通過(guò)兩個(gè)方面來(lái)抑制 頁(yè)巖水化，一是使晶層間脫水，并壓縮使晶層間形成緊密構(gòu)造從而抑制粘±水化。二是通過(guò) 相鄰晶層的四面體晶片互相靠近，從而限了相鄰?fù)匏猁}晶片的膨脹和分離。聚合物與巖石 主要是靠吸附一包被的作用機(jī)理來(lái)抑制泥頁(yè)巖水化。由于泥頁(yè)巖的孔隙小，石蠟、漸青等傳 統(tǒng)的封堵劑不能進(jìn)入到孔隙中進(jìn)行封堵，因此選擇聚合醇、聚合離等具有濁點(diǎn)效應(yīng)的非離 子封堵劑進(jìn)行封堵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的方法，旨在解決傳統(tǒng)防止泥頁(yè) 巖巧塌而添加頁(yè)巖抑制劑但是并不能直接降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明是該樣實(shí)現(xiàn)的，一種降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的方法，該降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力 的方法選用聚合離、聚合醇非離子表面活性劑作為非離子封堵劑，對(duì)泥頁(yè)巖的孔隙W及微 裂縫進(jìn)行封堵，聚合醇的濃度為3%，聚合離的濃度為3%。
[0005] 進(jìn)一步，該降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的方法選取制作好的巖巧，測(cè)得水化時(shí)間后，利用 組分不同的鉆井液對(duì)在不同溫度浸泡W后測(cè)巖石力學(xué)性質(zhì)變化；
[0006] 通過(guò)控制鉆井液處理劑類型、濃度W及浸泡溫度對(duì)巖石抗壓強(qiáng)度的影響，計(jì)算巧 塌壓力的變化量，優(yōu)選出降低巖石巧塌應(yīng)力效果最好的處理劑。
[0007] 進(jìn)一步，水化時(shí)間為不同類型巖石所具有的水化時(shí)間。
[000引進(jìn)一步，不同浸泡溫度為聚合離，聚合醇的濁點(diǎn)溫度。
[0009] 進(jìn)一步，處理劑為具有濁點(diǎn)效應(yīng)的聚合醇、聚合離。
[0010] 本發(fā)明降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的原理：
[0011] 本發(fā)明提供的降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的方法，選用聚合離、聚合醇等非離子表面活 性劑作為非離子封堵劑，對(duì)泥頁(yè)巖的孔隙W及微裂縫進(jìn)行有效封堵，進(jìn)一步降低了水進(jìn)入 泥頁(yè)巖的速率W及進(jìn)入量，從而在根本上降低泥頁(yè)巖的巧塌應(yīng)力。本發(fā)明較現(xiàn)有的技術(shù)相 比能夠更有效降低巖石巧塌應(yīng)力，由于聚合醇對(duì)頁(yè)巖不僅具有抑制性、封堵性，同時(shí)還能降 低表、界面張力，使油氣返排壓差減小，有利于對(duì)油氣層的保護(hù)，聚合醇鉆井液處理劑對(duì)環(huán) 境是友好的、無(wú)毒的，無(wú)論是在淡水還是在海水中，它都是易于生物降解的，聚合物處理劑 既是配制環(huán)保型水基鉆井液的理想潤(rùn)滑防塌劑，又是新一代無(wú)油的油基鉆井液用化學(xué)品， 具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0014] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0015] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的降低泥頁(yè)巖巧塌應(yīng)力的方法包括W下步驟：
[0016] S101 ;選取制作好的巖巧，測(cè)得其水化時(shí)間后，利用組分不同的鉆井液對(duì)其在不同 溫度浸泡W后測(cè)其巖石力學(xué)性質(zhì)變化；
[0017] S102 ;通過(guò)控制鉆井液處理劑類型、濃度W及浸泡溫度對(duì)巖石抗壓強(qiáng)度的影響，計(jì) 算出巧塌壓力的變化量，優(yōu)選出降低巖石巧塌應(yīng)力效果最好的處理劑。
[0018] 在步驟S101中，水化時(shí)間為不同類型巖石所具有的水化時(shí)間，它隨巖石的組分而 變化。
[0019] 在步驟S101中，組分不同的鉆井液主要為添加了聚合離、聚合醇等非離子表面活 性劑；聚合醇的濃度為3%，聚合離的濃度為3% ;不同浸泡溫度為聚合離，聚合醇的濁點(diǎn)溫 度。
[0020] 在步驟S102中，處理劑為聚合醇、聚合離等具有濁點(diǎn)效應(yīng)的處理劑。
[0021] 本發(fā)明的工作原理；假定巖石的內(nèi)摩擦角為30°，實(shí)測(cè)巖巧所處井深為3000m。取 兩塊組分不同的巖巧在不同類型W及不同濃度鉆井液中浸泡一定時(shí)間，然后利用浸泡好的 巖巧做=軸抗壓實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測(cè)巖石強(qiáng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算在W上假定條件下的地層巧塌壓力。其 具體的操作流程如下：
[0022] (1)首先將巖巧放于溫度為80°C的井漿巧％陽(yáng)62000中浸泡12h，然后將溫度升 高到濁點(diǎn)溫度（i3(rc左右）W上繼續(xù)浸泡化，取出做=軸抗壓實(shí)驗(yàn)。
[002引 （2)首先將巖巧放于溫度為80°C的井漿+3%化64中浸泡16h，然后將巖巧取出做 =軸抗壓實(shí)驗(yàn)。
[0024] 本發(fā)明的具體實(shí)施例；
[00巧]實(shí)施例1
[0026] 首先，測(cè)定巖巧不做處理時(shí)的S軸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一為圍壓40MPa，實(shí)驗(yàn)溫度為 80°C，測(cè)得巖石應(yīng)力值為189MPa，巧塌壓力為0.62g/cm3。然后測(cè)定巖巧在不同濃度溫度為 80°C的浸泡體系中浸泡16個(gè)小時(shí)后的=軸巖石力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0027]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種降低泥頁(yè)巖坍塌應(yīng)力的方法，其特征在于，該降低泥頁(yè)巖坍塌應(yīng)力的方法選用 聚合醚、聚合醇非離子表面活性劑作為非離子封堵劑，對(duì)泥頁(yè)巖的孔隙以及微裂縫進(jìn)行封 堵，聚合醇的濃度為3%，聚合醚的濃度為3%。
2. 如權(quán)利要求1所述的降低泥頁(yè)巖坍塌應(yīng)力的方法，其特征在于，該降低泥頁(yè)巖坍塌 應(yīng)力的方法選取制作好的巖芯，利用不同組分的鉆井液浸泡16h，然后利用RTR-1000三軸 巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試儀上測(cè)取巖芯力學(xué)性質(zhì)的變化； 測(cè)得水化時(shí)間后，利用組分不同的鉆井液對(duì)在不同溫度浸泡以后測(cè)巖石力學(xué)性質(zhì)變 化； 通過(guò)控制鉆井液處理劑類型、濃度以及浸泡溫度對(duì)巖石抗壓強(qiáng)度的影響，計(jì)算坍塌壓 力的變化量，優(yōu)選出降低巖石坍塌應(yīng)力效果最好的處理劑。
3. 如權(quán)利要求2所述的降低泥頁(yè)巖坍塌應(yīng)力的方法，其特征在于，水化時(shí)間為不同類 型巖石所具有的水化時(shí)間。
4. 如權(quán)利要求2所述的降低泥頁(yè)巖坍塌應(yīng)力的方法，其特征在于，不同浸泡溫度為聚 合醚，聚合醇的濁點(diǎn)溫度。
5. 如權(quán)利要求2所述的降低泥頁(yè)巖坍塌應(yīng)力的方法，其特征在于，處理劑為具有濁點(diǎn) 效應(yīng)的聚合醇、聚合醚。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種降低泥頁(yè)巖坍塌應(yīng)力的方法，選用聚合醚、聚合醇非離子表面活性劑作為非離子封堵劑，對(duì)泥頁(yè)巖的孔隙以及微裂縫進(jìn)行封堵，聚合醇的濃度為3％，聚合醚的濃度為3％。本發(fā)明降低了水進(jìn)入泥頁(yè)巖的速率以及進(jìn)入量，從而在根本上降低泥頁(yè)巖的坍塌應(yīng)力，由于聚合醇對(duì)頁(yè)巖不僅具有抑制性、封堵性，同時(shí)還能降低表、界面張力，使油氣返排壓差減小，有利于對(duì)油氣層的保護(hù)，聚合醇鉆井液處理劑對(duì)環(huán)境是友好的、無(wú)毒的，無(wú)論是在淡水還是在海水中，它都是易于生物降解的，聚合物處理劑既是配制環(huán)保型水基鉆井液的理想潤(rùn)滑防塌劑，又是新一代無(wú)油的油基鉆井液用化學(xué)品，具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C09K8-42, E21B33-13
【公開(kāi)號(hào)】CN104712290
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510128202
【發(fā)明人】黃進(jìn)軍, 徐英, 陳辛未, 黎然, 李春霞
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日