[发明专利]一种钻井井壁稳定剂

说明书

技术领域

本发明属于完井工程技术领域，具体涉及一种适用于完井过程中稳定井壁、防止粘土膨胀、消除储层伤害的钻井井壁稳定剂。

背景技术

油田在钻井过程中均使用钻井液用于清洁和冷却钻头，以及用于携带由钻头捣松的岩屑、块石、泥土或沙子，加之钻井液还可减少地层破坏，通过向钻井孔壁加衬或涂抹以阻止塌陷和通过用钻井液来阻止液体和固体颗粒侵入可渗透地层来实现。

然而许多地区，页岩在有水的情况下，对水敏感不稳定，从而遇水膨胀或分散，结果钻屑破碎为较小的粒子，此时要将破碎的粒子从循环的钻井液中分离出去，就十分困难且费用高，并且所钻的井壁不稳定。特别处于地层深处的岩石，受有上覆地层压力、水平方向的应力及地层孔隙压力的作用，在井眼钻开前，地下岩层处于应力平衡状态；井眼被钻开后，井内钻井液液柱压力取代了所钻岩层原先对井壁的支撑，破坏了地层原有的应力平衡，引起井眼周围应力的重新分布。若井壁周围岩石所受应力超过岩石本身的强度，就会产生剪切破坏，脆性地层产生塌陷，引起塑性地层缩径，造成井壁不稳定。

完井工程是为油井投产做准备的前道工程，射孔前要用清洁盐水完井液将钻井液多储层井段替出，射孔时采用这种清洁无固相的液体会增加油井产量，完井液即要满足各种工艺要求，还要切实做到保护油层，防止固相或钻屑堵塞喉道，又可防止滤液侵入油层与储层成分互相作用引起粘土膨胀、微粒运移等作用堵塞油层或油层中的流体反应产生沉淀堵塞油层。目前应用较多的为溴盐、钙盐完井液，而溴盐、钙盐完井液易与地下流体包括石油、天然气、地下水、洗井用海水、二氧化碳等相互作用产生沉淀，对储层伤害较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于完井过程中，起稳定井壁、防止粘土膨胀和消除储层伤害作用的钻井井壁稳定剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钻井井壁稳定剂，其特征在于由以下重量份的原料组成：二甲基2烯丙基氯化铵20-35份，二甲基2烯丙基氯化铵-丙烯酰胺聚合物2-5份，非离子表面活性剂OP-101-5份，非离子氟表面活性剂1-2份，纤维素酶1-3份，氯化钾1-5份，水45-74份；所述非离子氟表面活性剂为含氟烷基乙氧基醚醇，所述二甲基2烯丙基氯化铵-丙烯酰胺聚合物的分子量为5万-100万。

本发明的优选技术方案是：一种钻井井壁稳定剂，其特征在于由以下重量份的原料组成：二甲基2烯丙基氯化铵35份，二甲基2烯丙基氯化铵-丙烯酰胺聚合物3份，非离子表面活性剂OP-103份，非离子氟表面活性剂2份，纤维素酶2份，氯化钾5份，水50份；所述非离子氟表面活性剂为含氟烷基乙氧基醚醇。

其制备方法为：按上述重量份称取二甲基2烯丙基氯化铵、二甲基2烯丙基氯化铵-丙烯酰胺聚合物、非离子表面活性剂OP-10、非离子氟表面活性剂、纤维素酶、氯化钾和水，混合后充分搅拌，使各组分混合均匀，即得成品井壁稳定剂。

上述重量份可为克、千克、吨等重量单位。

本发明所依据的技术原理：本发明以二甲基2烯丙基氯化铵(DMDAAC)、二甲基2烯丙基氯化铵-丙烯酰胺(AM)聚合物(分子量为5-100万)、表面活性剂等为主要原料，其中含有的分子沉积膜成分沉积在储层表面形成一定厚度的分子膜，可吸附在页岩表面，封堵井壁孔隙和微缝，阻止滤液进入地层，减少压力穿透，减小页岩与水的接触而起稳定井壁的作用。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明可以针对不同的岩层缝隙，通过参与岩层的井壁泥饼形成，封堵孔隙，使井壁具有柔韧性和可伸缩性，有明显的降低泥饼润滑系数，起到井壁稳定作用。

2、具有突出的润滑性能和回弹作用，特别在定向井、丛式井钻井中遭遇大面积硬接触点时，可有效的降低摩阻、降低扭矩、防止卡钻。

3、由于其特殊组分，具有防漏失、增强井壁稳定性的作用。

4、无荧光、无毒、无磨蚀作用。

5、有利于改善钻井液性能，具有降低粘度、降低失水量、改善泥饼等效果。

6、使用本发明，使得钻井施工工艺简单。

7、与其它无机盐具有良好的协同稳定作用。

8、使用本发明完井，一般可增产30％左右。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

以下实施例的各原料均按重量份计。

实施例1