一种疏松砂岩水基钻井液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水基钻井液，尤其涉及一种疏松砂岩水基钻井液。
【背景技术】
[0002] 近几年，随着我国常规油气田的日益减少，各大石油公司均把目光投向非常规油 气田的开发。疏松砂岩油藏是我国较为常见的非常规油气藏，其主要特点为疏松易坍塌，对 钻井要求极其严格。目前，我国针对疏松砂岩钻井液的研究较少，常规钻井液不能满足疏松 砂岩油藏的开采要求，因此在开采疏松砂岩油藏的技术中，钻井液的选择成为首要难题。由 此可知，加大对疏松砂岩水基钻井液的研究力度是十分必要的。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明提供了一种水基钻井液，该钻井液具有较好的抑制性、降滤 失性以及携砂能力，砂岩钻井过程中的使用。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] 该钻井液是由水、碳酸钠、膨润土、加重剂、抑制剂、降滤失剂和增粘剂按重量份数 比制备而成，水：碳酸钠：膨润土 ：加重剂：抑制剂：降滤失剂：增粘剂=80-90 :3-8 :2-6 : 0. 5~1:3_8:0. 5~0, 9:0.1 -O. 3 〇
[0006] 所述的水、碳酸钠、膨润土、加重剂、抑制剂、降滤失剂和增粘剂的优选重量份数比 为，水：碳酸钠：膨润土 ：加重剂：抑制剂：降滤失剂：增粘剂=84. 3 :5 :4 :0. 8:5:0. 7:0. 2。
[0007] 所述的加重剂为硫酸钡；所述的降滤失剂为水解聚丙烯腈一铵盐NH4-HPAN ;所述 的增粘剂为乙烯基单体多元共聚物PAC143。
[0008] 所述的抑制剂为聚乙二醇和硅酸钾混合物，聚乙二醇和硅酸钾的重量份数比为， 聚乙二醇：娃酸钾=2 :3。
[0009] 本发明提供的水基钻井液具有以下优点：该钻井液不仅具有$父强的携砂能力，可 以较好的清洁井眼，还具有较强的抑制性能，能够较好的抑制砂岩膨胀、分散。有效防止疏 松砂岩由于易分散性而造成的井壁坍塌，以及拥有较好的降滤失性，有效防止钻井液滤液 进入地层，对储层造成污染。
【附图说明】
[0010] 下面结合附图和实施例对发明进一步说明。
[0011] 图1是砂岩热滚前后的膨胀量曲线图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
[0013] 实施例1
[0014] 该钻井液是由水、碳酸钠、膨润土、加重剂、抑制剂、降滤失剂和增粘剂按重量份数 比制备而成，其具体质量分数为，84. 3%水、5%碳酸钠、4%膨润土、0. 2% PAC、0. 7% FLA1、 2%聚乙二醇、3%硅酸钾、0. 8%硫酸钡。主要对疏松砂岩钻井液的流变性能、降滤失性能、 抑制性能抗污染性能进行了评价。
[0015] 1钻井液流变性能评价
[0016] (1)老化前钻井液的流变性能测试
[0017] 根据钻井液实验标准测定疏松砂岩钻井液体系流变性能并与常规钻井液进行对 比，见表1。
[0018] (2)老化后钻井液的流变性能测试
[0019] 根据钻井液实验标准规定将疏松砂岩钻井液体系放入老化罐中，在SOoC条件下 滚动16h，测定其表观粘度、塑性粘度及动切力，并与常规钻井液进行对比，见表2。
[0020] 由表1及2可知，疏松砂岩钻井液老化前后表观粘度、塑性粘度、动切力变化不大， 具有一定的热稳定性，其老化前表观粘度为38. 2mPa · s，塑性粘度为24mPa · s，动切力为 17. 2mPa · s，与常规钻井液相比流变性能较好，满足疏松砂岩钻井液性能需求。
[0021] 2钻井液滤失性能评价
[0022] 对疏松砂岩钻井液的滤失性能进行研究，见表3。
[0023] 由表3可知，疏松砂岩钻井液常温下滤失量为6. 2ml，泥饼厚度为0. 5mm。在80〇C 滚动老化16h后测其滤失量为6. 9ml，泥饼厚度为0. 5_。与常规钻井液相比滤失性能较好。
[0024] 3钻井抑制性能评价
[0025] 将钻井液倒入膨胀仪测试杯中测其膨胀量见图1。
[0026] 根据滚动前后的岩样膨胀率数据可知，岩样膨胀率会随着时间的增加而增大，但 增加幅度很小，老化实验前，岩心膨胀量在300min时仅为0. 18mm。老化试验后300min时膨 胀量为0. 33_。结果表明疏松砂岩钻井液能够有效抑制岩石的水化膨胀，防止井壁坍塌。
[0027] 4抗污染能力评价
[0028] 在疏松砂岩钻井液中分别加入浓度为3%、5%、7%的通过100目筛网的疏松砂岩 岩心，经高速搅拌后测其粘度及滤失量如表4所示。由表4可知，在钻井液中加入疏松砂岩 的地层土后，表观粘度、塑性粘度、动切力、滤失量及滤饼厚度与污染前相比并无明显变化， 因此得知疏松砂岩钻井液抗污染能力较强。
[0029] 实施例2
[0030] 该钻井液是由水、碳酸钠、膨润土、加重剂、抑制剂、降滤失剂和增粘剂按重量 份数比制备而成，水：碳酸钠：膨润土 ：加重剂：抑制剂：降滤失剂：增粘剂=80 :3 :2 : 0. 5:3:0. 5:0. 1〇
[0031] 所述的加重剂为硫酸钡；所述的降滤失剂为水解聚丙烯腈一铵盐NH4-HPAN ;所述 的增粘剂为乙烯基单体多元共聚物PAC143。
[0032] 所述的抑制剂为聚乙二醇和硅酸钾混合物，聚乙二醇和硅酸钾的重量份数比为， 聚乙二醇：娃酸钾=2 :3。
[0033] 实施例3
[0034] 该钻井液是由水、碳酸钠、膨润土、加重剂、抑制剂、降滤失剂和增粘剂按重量 份数比制备而成，水：碳酸钠：膨润土 ：加重剂：抑制剂：降滤失剂：增粘剂=90 :8 :6 : 1:8:0. 9:0. 3〇
[0035] 所述的加重剂为硫酸钡；所述的降滤失剂为水解聚丙烯腈一铵盐NH4-HPAN ;所述 的增粘剂为乙烯基单体多元共聚物PAC143。
[0036] 所述的抑制剂为聚乙二醇和硅酸钾混合物，聚乙二醇和硅酸钾的重量份数比为， 聚乙二醇：娃酸钾=2 :3。
[0037] 实施例4
[0038] 该钻井液是由水、碳酸钠、膨润土、加重剂、抑制剂、降滤失剂和增粘剂按重量 份数比制备而成，水：碳酸钠：膨润土 ：加重剂：抑制剂：降滤失剂：增粘剂=80 :8 :6 : 0. 5:3:0. 9:0. 3〇
[0039] 所述的加重剂为硫酸钡；所述的降滤失剂为水解聚丙烯腈一铵盐NH4-HPAN ;所述 的增粘剂为乙烯基单体多元共聚物PAC143。
[0040] 所述的抑制剂为聚乙二醇和硅酸钾混合物，聚乙二醇和硅酸钾的重量份数比为， 聚乙二醇：娃酸钾=2 :3。
[0041] 表1老化前钻井液流变性能
[0043] 表2老化后钻井液流变性能
[0045] 表3疏松砂岩钻井液滤失性能
【主权项】
1. 一种疏松砂岩水基钻井液，其特征在于由水、碳酸钠、膨润土、加重剂、抑制剂、降滤 失剂和增粘剂按重量份数比制备而成，水：碳酸钠：膨润土 ：加重剂：抑制剂：降滤失剂：增 粘剂=80-90 :3-8 :2-6 :0· 5-1:3-8:0. 5-0. 9:0. 1-0. 3。2. 根据权利要求1所述的一种疏松砂岩水基钻井液，其特征在于所述的水、碳酸钠、膨 润土、加重剂、抑制剂、降滤失剂和增粘剂的优选重量份数比为，水：碳酸钠：膨润土 ：加重 剂：抑制剂：降滤失剂：增粘剂=84. 3 :5 :4 :0. 8:5:0. 7:0. 2。3. 根据权利要求1或2所述的一种疏松砂岩水基钻井液，其特征在于所述的加重剂为 硫酸钡；所述的降滤失剂为水解聚丙烯腈一铵盐NH4-HPAN;所述的增粘剂为乙烯基单体多 元共聚物PAC143。4. 根据权利要求1或2所述的一种疏松砂岩水基钻井液，其特征在于所述的抑制剂为 聚乙二醇和硅酸钾混合物，聚乙二醇和硅酸钾的重量份数比为，聚乙二醇：硅酸钾=2 :3。
【专利摘要】本发明涉及了一种疏松砂岩水基钻井液，由水、碳酸钠、膨润土、加重剂、抑制剂、降滤失剂和增粘剂按重量份数比制备而成，该钻井液不仅具有较强的携砂能力，可以较好的清洁井眼，还具有较强的抑制性能，能够较好的抑制砂岩膨胀、分散。有效防止疏松砂岩由于易分散性而造成的井壁坍塌，以及拥有较好的降滤失性，有效防止钻井液滤液进入地层，对储层造成污染。
【IPC分类】C09K8/52, C09K8/24
【公开号】CN105385424
【申请号】CN201510800817
【发明人】杨双春, 李沼萱, 代秋实, 潘一, 岳庆友, 王家骏, 佟乐, 温航
【申请人】辽宁石油化工大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月18日