專利名稱：一種新型的低滲氣層鉆井液及生產方法
技術領域：
本發明涉及在低滲氣層實施鉆井作業過程中應用的一種無粘土鉆井液體系，屬于低固相鉆井液體系。
背景技術：
對低孔低滲油氣層而言，造成儲層傷害的主要是固相顆粒堵塞和液相圈必。由于低滲儲層孔喉尺寸小且連通性差，鉆井液固相顆粒(主要是鉆井液中的粘土顆粒)一旦侵入，就很難清除；引起水相圈閉的原因主要有兩點，即毛細管力自吸作用和液相滯留效應。 毛細管壓力的大小與界面張力成正比，與儲層孔吼半徑成反比，由于低滲儲層的孔隙尺寸很小，具有較高的水相圈閉損害。當外來流體進入時，就很容易被吸入到毛管孔隙中。毛細管壓力的大小與多孔介質的半徑反比，由于低滲氣藏的孔隙尺寸很小，所以易產生液相圈閉損害。另外，由于低孔低滲氣層中粘土礦物含量普遍較高，水敏性強，在勘探開發過程中， 易發生水化膨脹和分散，堵塞油氣通道，導致油氣層的滲透率降低而造成油氣層損害。而目前使用的常規鉆井液體系中，由于粘土顆粒屬于微細顆粒，會在濾餅形成前，隨流體一起進入油氣層，在井眼周圍或井間的某些部位沉積下來，縮小油氣層流道尺寸，造成儲層傷害， 甚至完全堵死油氣層；另外，由于在低孔低滲油氣層中，孔道狹窄，毛細管效應非常明顯，當油(或氣)、水兩相在巖石孔隙中滲流時，水滴在流經孔喉處遇阻，導致油相或氣相滲透率降低，造成液相圈閉效應，損害儲層。而采用欠平衡壓力鉆井，往往需要的設備復雜，成本高。鄂爾多斯大牛地氣田，屬于低孔超低滲砂巖氣藏，雖然已探明儲量豐富，但是由于采用的鉆井液體系對儲層造成了嚴重的傷害，導致該區塊完井后需要“以儲層改造作為唯一投產建產手段”。為了解決鄂爾多斯地區大牛地區塊儲層傷害嚴重，不能獲得自然產能的問題，要求鉆井液粘土含量盡可能少甚至不含粘土，避免粘土顆粒進入儲層，防止固相傷害； 另一方面要保證鉆井液濾液進入儲層后易于返排，能夠防止發生液相圈閉。為了實現上述目的，提出了本發明，本發明也適合于其他低滲儲層的開發。本發明的目的在于解決現有鉆井液體系中粘土顆粒和濾液對儲層造成嚴重傷害、 降低產能問題而提供的一種無粘土、儲層保護性能突出的新型低固相鉆井液體系。本發明具有新穎性，是針對低滲氣藏發明的一種無粘土鉆井液，鉆井液中不含粘土，添加防水鎖劑，避免了粘土顆粒和液相圈閉造成的儲層傷害，使用該新型鉆井液在鄂爾多斯大牛地氣田首次獲得了自然產能。
發明內容
本發明所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，通過以下技術方案達到基液選用清水，按照添加劑重量、體積百分比含有A.流型調節劑 3. 0-5. 0% ；B.防水鎖劑 3. 0-5. 0% ；C.抑制劑 2. 0-3. 0% ；
D.加重劑 3. 0% -5. 0% ；Ε. pH 調節劑 0. -0. 3% ；F.余量為水。所述的流行調節劑是由可生物降解聚合物TV-2、XC、CMC或PAC中得2_3種組成；所述的防水鎖劑是非離子表面活性劑CS、甲醇(MeOH)、非離子含氟表面活性劑 (FS)、防水鎖劑WP中的一種或者兩種；所述的抑制劑是氯化鉀、甲酸鉀或者聚丙烯酸鉀；所述的pH調節劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀或者氫氧化鈣；所述的加重劑是青石粉或者甲酸鹽。所述的低滲氣層鉆井液按照下述程序進行(1)在現場配漿罐中裝入上述比例的清水；(2)依次加入上述比例的流行調節劑中的兩種或者三種，攪拌至全部溶解；(3)再加入上述比例的防水鎖劑中的一種或者兩種，攪拌均勻；(4)再加入上述比例的一種抑制劑，攪拌均勻；(5)再加入上述比例的一種加重劑，攪拌均勻；(6)用上述比例的一種PH調節劑，調節鉆井液的pH值至8. 0-10. 0。本發明與現有技術相比具有如下優勢所述的低滲氣層鉆井液是在分析研究鄂爾多斯大牛地低滲氣層的儲層傷害機理的基礎上發明的一種新型無粘土鉆井液，該鉆井液解決了常用鉆井液體系中固相顆粒尤其是粘土顆粒對儲層造成的傷害問題，解決了濾液侵入低滲儲層造成液相圈閉損害的問題，有利于保護儲層、提高產能；該鉆井液性能穩定，濾失量低；該鉆井液使用的聚合物處理劑都是可生物降解的聚合物，形成的濾餅可以通過完井用生物解堵液解除，不污染環境；該鉆井液可廣泛應用于低滲油氣藏的勘探開發。下面通過實施例對本發明作進一步說明，但是本發明不僅限于這些例子。實施例1將本發明所述的一種新型的低滲氣層鉆井液在上述比例水中依次加入3.0% TV-2,2. 0% XC、3. 0%防水鎖劑WP、2. 0%甲酸鉀、3. 0%青石粉、0. 1 %氫氧化鈉，攪拌均勻配制而成，其性能為表觀粘度22. 5mPa. s, pH值8. 0，API濾失量7. 4ml，密度1. 05g/cm3。實施例2將本發明所述的一種新型的低滲氣層鉆井液在上述比例水中依次加入2.0% TV-2,3. 0% XC、2. 0%防水鎖劑WP、2. 0%甲酸鉀、3. 0%青石粉、0. 1 %氫氧化鈉，攪拌均勻配制而成，其性能為表觀粘度27. 5mPa. s, pH值8. 0，API濾失量6. 8ml，密度1. 05g/cm3。
權利要求
1.一種涉及低滲氣層勘探開發用鉆井液，在水作為基液的基礎上構成，其特征在于含有成分與比例，按照添加劑重量、鉆井液體積百分比含有A.流型調節劑3.0-5.0% ；B.防水鎖劑3.0-5.0% ；C.抑制劑2.0-3. 0% ；D.加重劑3. 0% -5. 0% ；Ε. pH 調節劑 0. 1% -0. 3% ； F.余量為水。
2.根據權利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液中不添加膨潤土，防止粘土顆粒堵塞油氣通道。
3.根據權利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液中使用的流行調節劑都是可生物降解的聚合物。
4.根據權利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液中加入防水鎖劑，易于液相返排，防止發生液相圈閉。
5.根據權利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液中添加含有鉀離子的抑制劑，防止濾液進入儲層發生粘土膨脹，堵塞油氣通道。
6.根據權利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液加重選用青石粉或者甲酸鹽，不適用重晶石粉。
7.根據權利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液表觀粘度大于等于20mPa. s，API濾失量小于等于10. 0ml, pH值為8. 0-10. 0。
8.—種生產權利要求1產品的方法，其特征在于(1)在現場配漿罐中裝入上述比例的清水；(2)依次加入上述比例的流行調節劑中的兩種或者三種，攪拌至全部溶解；(3)再加入上述比例的防水鎖劑中的一種或者兩種，攪拌均勻；(4)再加入上述比例的一種抑制劑，攪拌均勻；(5)再加入上述比例的一種加重劑，攪拌均勻；(6)用上述比例的一種pH調節劑，調節鉆井液的pH值至8.0-10. 0。
全文摘要
本發明所述的一種新型的低滲氣層鉆井液及生產方法，是涉及在低滲氣層實施鉆井作業過程中應用的一種無粘土鉆井液體系，屬于低固相鉆井液體系。其特征是水作為基液，流行調節劑含量3.0％-5.0％、防水鎖劑含量3.0-5.0％、抑制劑2.0-3.0％、加重劑3.0％-5.0％、pH調節劑0.1％-0.3％，鉆井液中不添加粘土，添加了防水鎖劑，避免了粘土顆粒和液相圈閉造成的儲層傷害，儲層保護效果好；該鉆井液使用的聚合物處理劑都是可生物降解的聚合物，形成的濾餅可以通過完井用生物解堵液解除，不污染環境；該鉆井液可廣泛應用于低滲油氣藏的勘探開發。
文檔編號C09K8/12GK102373034SQ201010249540
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月10日 優先權日2010年8月10日
發明者張敬輝, 李公讓, 李斌, 李海濱, 武學芹, 王莉萍 申請人:中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院, 中國石油化工集團公司