[发明专利]一种新型的低渗气层钻井液及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及在低渗气层实施钻井作业过程中应用的一种无粘土钻井液体系，属于低固相钻井液体系。

技术背景

对低孔低渗油气层而言，造成储层伤害的主要是固相颗粒堵塞和液相圈必。由于低渗储层孔喉尺寸小且连通性差，钻井液固相颗粒(主要是钻井液中的粘土颗粒)一旦侵入，就很难清除；引起水相圈闭的原因主要有两点，即毛细管力自吸作用和液相滞留效应。毛细管压力的大小与界面张力成正比，与储层孔吼半径成反比，由于低渗储层的孔隙尺寸很小，具有较高的水相圈闭损害。当外来流体进入时，就很容易被吸入到毛管孔隙中。毛细管压力的大小与多孔介质的半径反比，由于低渗气藏的孔隙尺寸很小，所以易产生液相圈闭损害。另外，由于低孔低渗气层中粘土矿物含量普遍较高，水敏性强，在勘探开发过程中，易发生水化膨胀和分散，堵塞油气通道，导致油气层的渗透率降低而造成油气层损害。而目前使用的常规钻井液体系中，由于粘土颗粒属于微细颗粒，会在滤饼形成前，随流体一起进入油气层，在井眼周围或井间的某些部位沉积下来，缩小油气层流道尺寸，造成储层伤害，甚至完全堵死油气层；另外，由于在低孔低渗油气层中，孔道狭窄，毛细管效应非常明显，当油(或气)、水两相在岩石孔隙中渗流时，水滴在流经孔喉处遇阻，导致油相或气相渗透率降低，造成液相圈闭效应，损害储层。而采用欠平衡压力钻井，往往需要的设备复杂，成本高。鄂尔多斯大牛地气田，属于低孔超低渗砂岩气藏，虽然已探明储量丰富，但是由于采用的钻井液体系对储层造成了严重的伤害，导致该区块完井后需要“以储层改造作为唯一投产建产手段”。为了解决鄂尔多斯地区大牛地区块储层伤害严重，不能获得自然产能的问题，要求钻井液粘土含量尽可能少甚至不含粘土，避免粘土颗粒进入储层，防止固相伤害；另一方面要保证钻井液滤液进入储层后易于返排，能够防止发生液相圈闭。为了实现上述目的，提出了本发明，本发明也适合于其他低渗储层的开发。

本发明的目的在于解决现有钻井液体系中粘土颗粒和滤液对储层造成严重伤害、降低产能问题而提供的一种无粘土、储层保护性能突出的新型低固相钻井液体系。

本发明具有新颖性，是针对低渗气藏发明的一种无粘土钻井液，钻井液中不含粘土，添加防水锁剂，避免了粘土颗粒和液相圈闭造成的储层伤害，使用该新型钻井液在鄂尔多斯大牛地气田首次获得了自然产能。

发明内容

本发明所述的一种新型的低渗气层钻井液，通过以下技术方案达到：基液选用清水，按照添加剂重量、体积百分比含有：

A.流型调节剂3.0-5.0％；

B.防水锁剂3.0-5.0％；

C.抑制剂2.0-3.0％；

D.加重剂3.0％-5.0％；

E.pH调节剂0.1％-0.3％；

F.余量为水。

所述的流行调节剂是由可生物降解聚合物TV-2、XC、CMC或PAC中得2-3种组成；

所述的防水锁剂是非离子表面活性剂CS、甲醇(MeOH)、非离子含氟表面活性剂(FS)、防水锁剂WP中的一种或者两种；

所述的抑制剂是氯化钾、甲酸钾或者聚丙烯酸钾；

所述的pH调节剂是氢氧化钠、氢氧化钾或者氢氧化钙；

所述的加重剂是青石粉或者甲酸盐。

所述的低渗气层钻井液按照下述程序进行：

(1)在现场配浆罐中装入上述比例的清水；

(2)依次加入上述比例的流行调节剂中的两种或者三种，搅拌至全部溶解；

(3)再加入上述比例的防水锁剂中的一种或者两种，搅拌均匀；

(4)再加入上述比例的一种抑制剂，搅拌均匀；

(5)再加入上述比例的一种加重剂，搅拌均匀；

(6)用上述比例的一种pH调节剂，调节钻井液的pH值至8.0-10.0。

本发明与现有技术相比具有如下优势：所述的低渗气层钻井液是在分析研究鄂尔多斯大牛地低渗气层的储层伤害机理的基础上发明的一种新型无粘土钻井液，该钻井液解决了常用钻井液体系中固相颗粒尤其是粘土颗粒对储层造成的伤害问题，解决了滤液侵入低渗储层造成液相圈闭损害的问题，有利于保护储层、提高产能；该钻井液性能稳定，滤失量低；该钻井液使用的聚合物处理剂都是可生物降解的聚合物，形成的滤饼可以通过完井用生物解堵液解除，不污染环境；该钻井液可广泛应用于低渗油气藏的勘探开发。

下面通过实施例对本发明作进一步说明，但是本发明不仅限于这些例子。

实施例1