煤層氣絨囊鉆井液的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種煤層氣絨囊鉆井液，在1000重量份的清水中依次加入10—20重量份的囊絨劑和25—35重量份的囊質劑；加入完成后，攪拌25—35min；繼續向清水中加入5—8重量份的囊膽劑；加入完成后，攪拌25—35min，得到煤層氣絨囊鉆井液。其目的在于提供一種現場施工簡單，儲層傷害低，煤層井壁穩定效果好，防漏控漏能力強，可有效解決煤層氣鉆井作業過程中煤層坍塌嚴重、鉆井液漏失量大等問題的煤層氣絨囊鉆井液。
【專利說明】
煤層氣絨囊鉆井液
技術領域
[0001 ]本發明設及煤層氣鉆井領域，具體地說設及一種煤層氣絨囊鉆井液。
【背景技術】
[0002] 在煤層氣井鉆井作業過程中，目前多數都會遇到井壁巧塌嚴重、鉆井液漏失量量 大、儲層傷害嚴重等問題。現有的煤層氣井用鉆井液，包括清水、聚合物鉆井等體系。清水鉆 井液鉆進過程中，井壁巧塌及漏失嚴重，鉆進困難且清水大量漏失進入地層易傷害煤層氣 體流動通道。聚合物鉆井液在穩定井壁上具有一定效果，但面對煤層孔縫發育良好導致的 鉆井液大量漏失，應對效果較差。
[0003] 為了改善煤層氣井鉆井作業過程中封堵效果，研究人員從剛性材料入手，研究了 材料大小與漏失通道大小的匹配問題，先后提出了 架橋規則、2/3架橋規則、孔喉網絡模 型、理想充填理論、〇90充填規則、屏蔽暫堵分形理論，W及固相顆粒多組分濾失模型等，W期 能計算出大小合適的封堵材料，全面封堵地層漏失通道。然而，由于地下儲層孔隙大小、分 布很不均勻，無法利用理論計算的材料大小封堵地層。同時，地下漏失通道的形狀很不規 貝1J，用形狀較規則的材料封堵形狀不規則的漏失通道，效果肯定不盡人意。因此，上述研究 理論有的僅在一定程度上解決了漏失問題，有的僅僅停留在理論層次上。
[0004] 在封堵效果不理想的情況下，空氣、霧、泡沫、可循環泡沫、微泡等氣體型流體被用 于煤層氣井鉆井作業。運些工作流體雖然能解決堵漏材料與漏失通道大小和形狀的匹配問 題，但運些流體除可循環泡沫、微泡外，對煤層穩定性要求較高，導致鉆井作業中煤層井壁 巧塌嚴重，且作業需要特殊設備，從而限制了應用范圍。而可循環泡沫、微泡雖然在一定程 度上解決了井漏問題，但應用的井深較淺，也無法全面滿足煤層氣井鉆井需要。
[0005] 本發明的煤層氣絨囊鉆井液，是在研究微泡工作液過程中發現的一種與微泡微觀 結構不同的新的封堵材料。運種含絨囊結構的封堵材料可按油氣儲集滲透空間變形或改變 性能，最大限度地占據儲層儲集和滲透空間或形成黏膜層，封堵大小不同的滲流通道。含絨 囊結構的鉆井液，不僅具有不須附加設備即能實現無固相密度低、控制漏失等優點，還能提 高煤層承壓能力，實現穩定井壁并降低儲層傷害。是解決煤層氣井鉆井作業主要難點的技 術。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種現場施工簡單，儲層傷害低，煤層井壁穩定效果好，防 漏控漏能力強，可有效解決煤層氣鉆井作業過程中煤層巧塌嚴重、鉆井液漏失量大等問題 的煤層氣絨囊鉆井液。
[0007] 本發明的煤層氣絨囊鉆井液，采用如下步驟制成：
[000引 A、在1000重量份的清水中依次加入10-20重量份的囊絨劑和25-35重量份的囊 質劑，所述囊絨劑由4.95-5.05重量份的簇甲基纖維素鋼、2-3重量份的偏侶酸鋼、2-3重 量份的雙Ξ乙醇胺二異丙基鐵酸醋、0.95-1.05重量份的Ξ乙醇胺混合制成;所述囊質劑 由3-5重量份的支鏈淀粉、0.95-1.05重量份的氨氧化鋼、4-7重量份的簇甲基纖維素鋼 混合制成;加入完成后，攬拌25-35min;
[0009] B、在步驟A的基礎上繼續向清水中加入5-8重量份的囊膽劑，所述囊膽劑由2-3 重量份的十二烷基氧化胺、7-8重量份的十八醇或二十四醇、1-2重量份的環氧丙基Ξ甲 基氯化錠混合制成;加入完成后，攬拌25-35min，得到煤層氣絨囊鉆井液。
[0010] 優選地，所述步驟A中是在1000重量份的清水中依次加入12-18重量份的囊絨劑 和27-33重量份的囊質劑，加入完成后，攬拌25-35min;
[0011] 所述步驟B中是在步驟A的基礎上繼續向清水中加入5.5-7.5重量份的囊膽劑，加 入完成后，攬拌25-35min。
[0012] 優選地，所述步驟A中是在1000重量份的清水中依次加入14-16重量份的囊絨劑 和29-31重量份的囊質劑，加入完成后，攬拌25-35min;
[0013] 所述步驟B中是在步驟A的基礎上繼續向清水中加入6.0-7.0重量份的囊膽劑，加 入完成后，攬拌25-35min。
[0014] 優選地，所述步驟A中是在1000重量份的清水中依次加入15重量份的囊絨劑和30 重量份的囊質劑，加入完成后，攬拌25-35min;
[0015] 所述步驟B中是在步驟A的基礎上繼續向清水中加入6.5重量份的囊膽劑，加入完 成后，攬拌25-35min。
[0016] 優選地，所述煤層氣絨囊鉆井液流變性能同時滿足:表觀粘度35mPa · S-50mPa · s，動塑比0.8Pa/(mF*a · s)-1.0Pa/(mF*a · s)。
[0017] 本發明的煤層氣絨囊鉆井液，采用本發明獨有的工藝和組分，其在1000重量份的 清水中依次加入10-20重量份的囊絨劑和25-35重量份的囊質劑，所述囊絨劑由4.95- 5.05重量份的簇甲基纖維素鋼、2-3重量份的偏侶酸鋼、2-3重量份的雙Ξ乙醇胺二異丙 基鐵酸醋、0.95-1.05重量份的Ξ乙醇胺混合制成;所述囊質劑由3-5重量份的支鏈淀粉、 0.95-1.05重量份的氨氧化鋼、4-7重量份的簇甲基纖維素鋼混合制成;加入完成后，攬拌 25-35min;繼續向清水中加入5-8重量份的囊膽劑，所述囊膽劑由2-3重量份的十二烷基 氧化胺、7-8重量份的十八醇或二十四醇、1-2重量份的環氧丙基Ξ甲基氯化錠混合制成； 加入完成后，攬拌25-35min，得到煤層氣絨囊鉆井液。實驗表明，利用本發明的煤層氣絨囊 鉆井液，可有效解決煤層氣鉆井作業過程中煤層巧塌嚴重、鉆井液漏失量大等問題，并且其 對煤層井壁穩定效果好，防漏控漏能力強，其效果非常突出、顯著，此外，本發明的煤層氣絨 囊鉆井液，現場施工簡單，儲層傷害低。因此，本發明的煤層氣絨囊鉆井液具有突出的實質 性特點和顯著的進步。
[0018] 綜上，本發明的煤層氣絨囊鉆井液，具有煤層井壁穩定效果好、防漏控漏能力強等 特點。有效克服了煤層氣鉆井作業過程中煤層巧塌嚴重、鉆井液漏失量大等問題。具有現場 施工簡單、儲層傷害低等優點。
【具體實施方式】
[0019] 下面通過具體實施例進一步詳細說明本發明的具體操作過程，但本發明并不因此 而受到任何限制。
[0020] 實施例1
[0021 ]本發明的煤層氣絨囊鉆井液，采用如下步驟制成：
[0022] A、在1000重量份的清水中依次加入10-20重量份的囊絨劑和25-35重量份的囊 質劑，所述囊絨劑由4.95-5.05重量份的簇甲基纖維素鋼、2-3重量份的偏侶酸鋼、2-3重 量份的雙Ξ乙醇胺二異丙基鐵酸醋、0.95-1.05重量份的Ξ乙醇胺混合制成;所述囊質劑 由3-5重量份的支鏈淀粉、0.95-1.05重量份的氨氧化鋼、4-7重量份的簇甲基纖維素鋼 混合制成;加入完成后，攬拌25-35min;
[0023] B、在步驟A的基礎上繼續向清水中加入5-8重量份的囊膽劑，所述囊膽劑由2-3 重量份的十二烷基氧化胺、7-8重量份的十八醇或二十四醇、1-2重量份的環氧丙基Ξ甲 基氯化錠混合制成;加入完成后，攬拌25-35min，得到煤層氣絨囊鉆井液。
[0024] 實施例2
[0025] 本發明的煤層氣絨囊鉆井液，采用如下步驟制成：
[00%] A、在1000重量份的清水中依次加入12-18重量份的囊絨劑和27-33重量份的囊 質劑，加入完成后，攬拌25-35min;
[0027] B、在步驟A的基礎上繼續向清水中加入5.5-7.5重量份的囊膽劑，加入完成后，攬 拌25-35min，得到煤層氣絨囊鉆井液。
[0028] 實施例3
[0029] 本發明的煤層氣絨囊鉆井液，采用如下步驟制成：
[0030] A、在1000重量份的清水中依次加入14-16重量份的囊絨劑和29-31重量份的囊 質劑，加入完成后，攬拌25-35min;
[0031 ] B、在步驟A的基礎上繼續向清水中加入6.0-7.0重量份的囊膽劑，加入完成后，攬 拌25-35min，得到煤層氣絨囊鉆井液。
[0032] 實施例3
[0033] 本發明的煤層氣絨囊鉆井液，采用如下步驟制成：
[0034] A、在1000重量份的清水中依次加入15重量份的囊絨劑和30重量份的囊質劑，加入 完成后，攬拌25-35min;
[0035] B、在步驟A的基礎上繼續向清水中加入6.5重量份的囊膽劑，加入完成后，攬拌 25-35min，得到煤層氣絨囊鉆井液。
[0036] 上述各個實施例中煤層氣絨囊鉆井液流變性能同時滿足:表觀粘度扣111化· S- 50mPa · S，動塑比0.8Pa/(mPa · S)-1.0Pa/(mF*a · s)。
[0037] 評價本發明的煤層氣絨囊鉆井液表觀粘度和動塑比。
[0038] 利用所測6速和切力數據，依據賓漢模型，計算出該流體表觀粘度和動塑比如表1 所示。
[0039] 表觀粘度ya = 0.5(目6日日）；塑性粘度化=(目600-目300);
[0040] 動切力τ〇 = 〇.511(目3〇〇-μρ);動塑比為το/化
[0041 ]表1所配制煤層氣絨囊鉆井液表觀粘度和動塑比 「mw
[0043]可見，本發明的煤層氣絨囊鉆井液具有良好的黏度，有效克服了煤層氣鉆井作業 過程中煤層巧塌嚴重，有效控制鉆井液漏失量。且配制簡單，具有現場施工簡單的優點。
[0044] 評價本發明的煤層氣絨囊鉆井液井壁穩定性能。
[0045] 所用煤巖柱塞尺寸為25mmX70mm。測量絨囊鉆井液飽和前后煤巖柱塞單軸抗壓強 度，實驗結果如表2所示。
[0046] 表2室內煤巖柱塞單軸抗壓強度數據
[0047]
[0048] 評價本發明的煤層氣絨囊鉆井液儲層傷害性能
[0049] 所用煤巖柱塞尺寸為38mmX70mm。參照國家標準SY/T 5336-1996,設置驅壓為 2M化，圍壓為2.5MPa。分別用標準鹽水測定巖屯、原始滲透率、該絨囊鉆井液污染后滲透率。 結果如表3所示。
[0050] 表3室內煤巖柱塞滲透率數據
[0化11
【主權項】
1. 煤層氣絨囊鉆井液，其特征是采用如下步驟制成： A、 在1000重量份的清水中依次加入10-20重量份的囊絨劑和25-35重量份的囊質劑， 所述囊絨劑由4.95-5.05重量份的羧甲基纖維素鈉、2-3重量份的偏鋁酸鈉、2-3重量份 的雙三乙醇胺二異丙基鈦酸酯、0.95-1.05重量份的三乙醇胺混合制成;所述囊質劑由3- 5重量份的支鏈淀粉、0.95-1.05重量份的氫氧化鈉、4一 7重量份的羧甲基纖維素鈉混合制 成;加入完成后，攪拌25-35min； B、 在步驟A的基礎上繼續向清水中加入5-8重量份的囊膽劑，所述囊膽劑由2-3重量 份的十二烷基氧化胺、7-8重量份的十八醇或二十四醇、1 一2重量份的環氧丙基三甲基氯 化銨混合制成;加入完成后，攪拌25-35min，得到煤層氣絨囊鉆井液。2. 根據權利要求1所述的煤層氣絨囊鉆井液，其特征是:所述步驟A中是在1000重量份 的清水中依次加入12-18重量份的囊絨劑和27-33重量份的囊質劑，加入完成后，攪拌 25-35min； 所述步驟B中是在步驟A的基礎上繼續向清水中加入5.5-7.5重量份的囊膽劑，加入完 成后，攪拌25-35min。3. 根據權利要求2所述的煤層氣絨囊鉆井液，其特征是:所述步驟A中是在1000重量份 的清水中依次加入14一 16重量份的囊絨劑和29-31重量份的囊質劑，加入完成后，攪拌 25-35min； 所述步驟B中是在步驟A的基礎上繼續向清水中加入6.0-7.0重量份的囊膽劑，加入完 成后，攪拌25-35min。4. 根據權利要求3所述的煤層氣絨囊鉆井液，其特征是:所述步驟A中是在1000重量份 的清水中依次加入15重量份的囊絨劑和30重量份的囊質劑，加入完成后，攪拌25-35min; 所述步驟B中是在步驟A的基礎上繼續向清水中加入6.5重量份的囊膽劑，加入完成后， 攪拌 25-35min。5. 根據權利要求1至4中任何一項所述的煤層氣絨囊鉆井液，其特征是:所述煤層氣絨 囊鉆井液流變性能同時滿足：表觀粘度35mPa · s-50mPa · s，動塑比0.8Pa/(mPa · s) - 1.OPa/(mPa · s)〇
【文檔編號】C09K8/10GK106010481SQ201610391209
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】鄭力會
【申請人】北京力會瀾博能源技術有限公司