一种智能降解的无固相钻开液及其制备方法与流程

本发明属于石油钻井的水基钻井液，具体涉及一种智能降解的无固相钻开液及其制备方法。

背景技术：

1、水平井由于具有更大的泄油面积，在疏松砂岩稠油油藏开发中得到普遍应用，近年来开发的弱凝胶无固相钻井液体系，该钻井液具备独特的流变性能，优异的润滑性能、与储集层流体配伍性好、抑制性强、无固相污染。但弱凝胶无固相体系同时还是存在着聚合物和固相颗粒侵入污染，破胶时间较长、返排压力高等不足。

2、智能降解的无固相钻开液很好的弥补弱凝胶钻井液的不足，利用智能暂堵剂参与泥饼形成，然后在储层温度下缓慢分解泥饼，使泥饼脱落，解除近井壁带钻井液固相污染和堵塞，使该钻开液具有广谱封堵和承压能力强、完井时仅需微小的生产压差就能清除，完全避免常规完钻泥浆对储层、筛管、砾石等的堵塞，具有很好的储保效果。

技术实现思路

1、本发明针对现有的无固相钻开液存在着聚合物和固相颗粒侵入储层造成储层近井壁带渗透率下降，返排压力高，油气井产量下降等缺点而提出的，其目的是提供一种智能降解的无固相钻开液及其制备方法。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种智能降解的无固相钻开液，所述钻开液包括的组份和各组分的质量分数如下：

4、

5、在上述技术方案中，所述钻开液包括的组份和各组分的质量分数如下：

6、

7、在上述技术方案中，所述增粘剂是由羟丙基瓜尔胶、卡拉胶和黄原胶在常温下按质量比为2:1:4混合而成。

8、在上述技术方案中，所述降滤失剂为改性淀粉，改性淀粉为市售产品，本申请采用厂商为燕兴化工，产品编号为cms的产品。

9、在上述技术方案中，所述封堵剂由碳酸钙、锰矿粉和改性硅灰石粉按质量比(4～5):(2～3):(2～3)混合而成；所述碳酸钙的粒径为300目～500目；锰矿粉的粒径为400目～800目；改性硅灰石粉的粒径为800目～1000目。

10、在上述技术方案中，所述改性硅灰石粉的制备方法为：将15份～20份粒径为800目～1000目的硅灰粉、70份～80份蒸馏水和2份～5份硬脂酸锌加入反应釜中在70℃下1000rad/min～3000rad/min搅拌速度下混合40min，混合后抽滤得到固体，固体用无水乙醇洗涤烘干过筛，得到所述改性硅灰石粉。

11、在上述技术方案中，所述智能暂堵剂为聚酯类聚合物，其分子量为50000；所述智能暂堵剂的制备过程方法为：将10份～20份l-丙交酯、10份～20份dl-丙交酯、5份～10份赤丁四醇、30份～40份甲苯、0.5份～1份氧化锌和1份～2份辛酸亚锡加入反应釜中，抽真空后通入氮气然后在175℃下120rad/min搅拌速度下混合2h，混合后冷却反应物，再引入空压机切粒，切粒后的反应物加入粉碎机粉碎并过200目筛，得到智能暂堵剂。

12、在上述技术方案中，所述润滑剂是由脂肪酸酯、改性植物油(厂商：佛山淳风新材料科技有限公司，产品编号：太古油)、烷基糖苷和增塑剂(氯化石蜡，武汉鼎立泰化工有限公司，52#)在常温下按质量比为(2～5):(4～6):(1～3):(5～10)混合而成。

13、在上述技术方案中，其特征在于：所述加重材料为甲酸钠。

14、一种智能降解的无固相钻开液的制备方法，所述制备方法具体为：将海水、碳酸钠、氢氧化钠、增粘剂、降滤失剂、封堵剂、智能暂堵剂、润滑剂和加重材料依次投入12000rad/min的高速搅拌机中，每投1个组分原料搅拌10min，待所有组分原料添加完并全部混合完毕后，在常温常压下再高速搅拌120min即可。

15、本发明的有益效果是：

16、本发明在传统弱凝胶钻井液基础上创新性的提供了一种智能降解的无固相钻开液及其制备方法，所制备的固相钻开液既有弱凝胶钻井液的流变特性、抗盐、抗温、较宽的ph适应能力、润滑性、抑制性以及配伍性，同时也具备优于弱凝胶钻井液封堵承压能力强、破胶时间短，破胶返排能力强，能够更加有效的保护储层，为海洋油气田复杂井安全经济有效的勘探开发提供技术支撑。

技术特征：

1.一种智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述钻开液包括的组份和各组分的质量分数如下：

2.根据权利要求1所述的智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述钻开液包括的组份和各组分的质量分数如下：

3.根据权利要求1所述的智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述增粘剂是由羟丙基瓜尔胶、卡拉胶和黄原胶在常温下按质量比为2:1:4混合而成。

4.根据权利要求1所述的智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述降滤失剂为改性淀粉。

5.根据权利要求1所述的智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述封堵剂由碳酸钙、锰矿粉和改性硅灰石粉按质量比(4～5):(2～3):(2～3)混合而成；所述碳酸钙的粒径为300目～500目；锰矿粉的粒径为400目～800目；改性硅灰石粉的粒径为800目～1000目。

6.根据权利要求5所述的智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述改性硅灰石粉的制备方法为：将15份～20份粒径为800目～1000目的硅灰粉、70份～80份蒸馏水和2份～5份硬脂酸锌加入反应釜中在70℃下1000rad/min～3000rad/min搅拌速度下混合40min，混合后抽滤得到固体，固体用无水乙醇洗涤烘干过筛，得到所述改性硅灰石粉。

7.根据权利要求1所述的智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述智能暂堵剂为聚酯类聚合物，其分子量为50000；

8.根据权利要求1所述的智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述润滑剂是由脂肪酸酯、改性植物油、烷基糖苷和增塑剂在常温下按质量比为(2～5):(4～6):(1～3):(5～10)混合而成。

9.根据权利要求1所述的智能降解的无固相钻开液，其特征在于：所述加重材料为甲酸钠。

10.一种权利要求1～9之一所述的智能降解的无固相钻开液的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体为：将海水、碳酸钠、氢氧化钠、增粘剂、降滤失剂、封堵剂、智能暂堵剂、润滑剂和加重材料依次投入12000rad/min的高速搅拌机中，每投1个组分原料搅拌10min，待所有组分原料添加完并全部混合完毕后，在常温常压下再高速搅拌120min即可。

技术总结
本发明公开了一种智能降解的无固相钻开液及其制备方法，无固相钻开液通过将海水、碳酸钠、氢氧化钠、增粘剂、降滤失剂、封堵剂、智能暂堵剂、润滑剂和加重材料按顺序依次投入高速搅拌机中，在常温常压下充分搅拌制得。本发明所制备的智能降解的无固相钻开液既有弱凝胶钻井液钻井液的流变特性、抗盐、抗温以及较宽的pH适应能力，同时具备更好承压封堵能力，钻开液泥饼在一定地层温度条件下能够自降解，更利于返排，使该钻开液具备良好的储层保护性能。

技术研发人员：刘峰,耿立军,任鹏举,朱玉磊,李大伟,刘询,张鑫,冮鹏,向良炜,戴杰
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司天津分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10