[发明专利]强抑制性防塌低伤害钻井液

说明书

 

技术领域

本发明涉及钻井液技术领域，确切地说涉及一种适用于分支井、水平井同处于裸眼井段条件下的斜井段、水平段的安全钻井、完井的的强抑制性防塌低伤害钻井液。

背景技术

苏里格气田作为中国陆上特大型气田之一，也是属于世界罕见的“三低”（低渗、低压、低丰度）致密砂岩气田，甚至在某些区块是超低渗透型，常规技术无法有效开发这个气田，勘探和开发的难度极大。为了大幅度提高单井产量，为低渗透气田的经济有效开发探索一条新的技术途径，尝试利用双分支水平井先导性试验，实现双层开发苏里格气田盒7段、盒8段天然气资源，提高天然气产能，加快开发速度。该试验在长庆地区气井水平井井身结构首次将大斜度斜井段和水平段的位置设计为全裸眼，即问题突出的大斜度井段不下技术套管，从而给钻井（完井）液带来系列技术难题需要迫切解决，保障双分支水平井钻井、完井的顺利施工。

首先要解决的是同位于裸眼段的斜井段和水平段的泥页岩井壁失稳难题。由于斜井段和水平段同处于裸眼井段，很大程度上增加了井壁失稳的风险，斜井段钻遇石盒子组多个相对不稳定的泥页岩或软硬夹层，中间夹杂煤线、砂泥岩混层，由于泥页岩容易吸水膨胀引起井壁失稳和钻头泥包。为了提高储层钻遇率，水平段井眼轨迹呈波浪型，钻遇硬脆性泥岩、炭质泥岩时井壁极易发生掉快、垮塌，引起井下复杂事故，严重者将导致试验井的报废，导致重大损失。

特别要解决在斜井段大段泥岩和水平段钻遇泥岩条件下的储层保护技术难题。由于斜井段和水平段同处于裸眼井段，钻井的周期相对长则钻井液浸泡时间长、泥岩造浆严重、加上长时间钻井，常规钻井（完井）液对产层更容易造成伤害。而且苏里格气田上古生界石盒子盒7、盒8，以及下古生界马家沟组储层，这些储层的物性差，非均质性强，存在中等偏强的水敏性和易发生水锁伤害，保护储层的难度大。

要解决分支井眼水平段的防漏堵漏难题。由于主井眼水平段开展了裸眼分段压裂，井筒内为3%盐水，压裂后主井眼漏失情况为80-100 m3/天，据估计压裂产生的裂缝超过100m，而上部盒7与盒8的垂深差异就在50m左右，造成盒7储层出现大量裂缝，盒7与盒8又出现联通的可能性极大，加上盒7与盒8的压力系数低，地质设计上估计在0.90-1.0，按照该井钻井液施工设计，分支水平段钻进时钻井液密度在1.25-1.30g/cm3。从而增加了水平段储层钻进时的防漏堵漏技术难题。如果发生漏失，带来井壁坍塌、井喷风险，进行工艺堵漏，带来污染储层的风险。

分支井施工中摩阻、扭矩大，尤其是滑动钻进易托压，相对斜井段，水平段易形成岩屑床，钻井液的井眼净化能力、携砂悬浮能力必须得到保证，以及如何保证裸眼封隔器的套管完井管串直接穿越裸眼斜井段安全、顺利下入预定位置。因此，苏里格气田分支井钻井（完井）液需要通过深入研究，研发新型钻井液来解决高难度技术难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种适合于分支井、水平井同处于裸眼井段条件下的斜井段、水平段的安全钻井、完井的的强抑制性防塌低伤害钻井液，它具有长时间防塌性、抑制性强，封堵效果好，泥饼光滑致密类似膜状，可提高地层承压能力，润滑性良好，对低孔低渗低丰度储层低伤害，配方、配浆工艺简便易行的特点。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种强抑制性防塌低伤害钻井液，其特征在于：包括如下重量百分比的组分：

硅酸盐：2％-5％；小阳离子抑制剂：0.5％－1.0％；水解聚丙烯酰胺：0.3％－0.8％；提粘切剂0.3％－0.5％；降失水剂：1％－3％；重晶石：0－6%；甲醛：0.05-0.1％；余量是水。

本发明更优的技术方案是：

硅酸盐：3％；小阳离子抑制剂：1.0％；水解聚丙烯酰胺：0.8％；提粘切剂0.5％；降失水剂：1％；重晶石：4%；甲醛：0.05-％；清水：89.65％。

本发明另一更优的技术方案是：

硅酸盐：4％；小阳离子抑制剂：0.5％；水解聚丙烯酰胺：0.6％；提粘切剂0.4％；降失水剂：3％；重晶石：3%；甲醛：0.08-％；清水：88.42％。

所述的硅酸盐为模数为2.80~3.00的速溶性硅酸钾。

所述的小阳离子抑制剂为环氧丙基三甲基氯化铵。

所述的提粘切剂为黄原胶、羟丙基瓜胶和聚阴离子纤维素钠盐按体积比为1：1：1混合后的混合物。

所述的降失水剂为酚醛树脂的磺化物或羟丙基淀粉。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：