[发明专利]一种抗高温抗盐无固相环保钻完井一体化工作液

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，具体地，涉及一种抗高温抗盐无固相环保钻完井一体化工作液。

背景技术

目前石油勘探开发过程中，常规的水基泥浆或油基泥浆由于自身的特点，往往在钻井过程中对储层造成不可挽救的伤害，从而使勘探及后期的开发得出错误的结论，而增加不必要且高昂的处理费用；常用的重晶石加重剂由于本身不可溶，且具有潜在的危害性，也导致了废弃钻井液排放处理费用高的问题。尤其是在高温情况下，钻井液中化学物质的高温降解所分解出的固相微粒，在使体系性变差的同时，对地层形成了新的伤害。部分钻井液体系由于化学成份复杂，与水泥兼容性差，影响后继的固井质量。

“钻井液完井液一体化技术”是上世纪末油气井工作液技术的一大进步，也是今后工作液发展的必然趋势。作为近年来才发展起来的新型钻井液完井液体系——甲酸盐体系，正得到世界石油工业的认可和重视。由于其优越的工艺性能和环保特性，甲酸盐体系被认为是最有发展前途的钻井液完井液一体化体系。

有资料显示：钻完井液对地层的伤害可高达80％以上，可见钻完井液对地层的重要性；而据有人对甲酸盐无固相钻井液近8年的施工案例研究，均证明使用甲酸盐无固相钻井液进行钻完井可提高油井的生产能力，产能指标和实际生产速度提升率从30％至40％到高达难以置信的300％至500％，这证明甲酸盐无固相钻完井液能够与储层液体完全兼容，并提供最大程度地保护。

随着钻井工业技术的发展及对环境保护的日益重视，对钻完井液性能也提出了越来越高的要求，甲酸盐无固相钻完井液易生物降解而且无毒，对环境无污染，同时极强的页岩抑制能力可保护钻井过程中的井壁稳定，减少井下复杂事故的发生，有效地保护油气层。鉴于其优异的性能，甲酸盐无固相钻完井液体系可以广泛应用于小井眼钻井、水平井、分支井、低渗高压气井、易塌地层钻探、软管钻井以及环保要求严格的钻井过程中。因此，国外曾有专家预言：甲酸盐无固相钻完井液将成为本世纪钻完井液的主流之一，市场应用与需求巨大。

泥浆科学的发展，与其它科学一样，也遵循了随生产逐步发展、不断改进提高的客观规律。国内外泥浆工作的发展先后经历了清水-天然泥浆-细分散泥浆-粗分散泥浆-不分散低固相泥浆-无固相泥浆等几个阶段。为进一步消除粘土对泥浆性能的危害，由不分散低固相泥浆发展成聚合物无固相泥浆，从而使得在充分保护油气储层的同时，也使得钻井速度大幅度提高。目前无固相泥浆体系正在建立和发展，并不断完善，新的体系已在不同的甚至苛刻的环境下大量应用，并取得了良好的油气产量的回报。

无固相钻完井液通过大量的应用事实，一再地证明了它体系独有的优越性，而与此同时，由于本发明的高盐度也限制了其作为工作液时的性能完善，尤其是在高温情况下，限制了其在油田作业中的广泛应用。提高无固相钻完井液与外加剂的相溶性，研发与之相应的新型抗高温抗盐外加剂，有效提高无固相钻井液的应用范围，这是目前技术改进过程中所主要面对的。

在目前的水平井钻井尤其是低渗、超低渗的油气藏的勘探开发中，储层保护与环境保护对钻井液泥浆体系提出了更高的技术要求，并且随着钻探深度的增加，有效提高钻井液抗温稳定性能，完善体系综合性能，以使其满足携屑、润滑、稳定井壁等现场要求，新的无固相钻井液体系不断建立，包括正电性无固相钻井液体系、无固相弱凝胶(PRD)钻井液体系、无固相盐水聚合物钻井液体系等，已在国内外各油田通过现场应用取得了良好的经济效益，但目前尚无适用于更高温度井的无固相钻井液体系的报告。同时由于无固相加重剂自身的技术限制，可调比重一般应用在1.6g/cm³的环境以下，对于更高比重的无固相钻井液目前在国内也尚无相关的报道，甲酸铯可使钻井液保证无固相的情况下，将密度提升至2.3g/cm³，目前也只有国外海上钻井的应用，使用温度不超过150℃。由于甲酸盐在高溶解情况下，大大降低了水溶液的活度，造成外加剂与甲酸盐水溶液相溶性差的问题，在高温情况下尤为突出。

无固相钻完井液体系由于组成的因素，价格相对于常规钻井液来说，成本往往是常规钻井液的几倍，尤其是甲酸铯高比重钻井液，成本高达15-20倍，这对于开发昂贵且环保要求严格的的海上钻井还能接受，而对于陆地油田，尽管无固相钻井液能够大幅度地保护储层，提高油气产量，但也限制了无固相钻完井液的大面积的开发推广。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种抗高温抗盐无固相环保钻完井一体化工作液，以实现流变性佳、切力值低、体系滤失量低、配伍兼容性好、成本低廉、环境友好的优点。