[发明专利]一种强抑制钻井液体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井液体系，特别是涉及一种用于超深侧钻井泥岩强抑制钻井液体系。

背景技术

随着油田开发进入中后期，老井底水锥进，大部分井造成水淹，为了提高采收率和储量动用程度，采用侧钻井方式沟通井筒周围的缝洞储集体。目前，侧钻井成为提高油田奥陶系油藏采收率的有效方式之一。

泥岩地层钻井常常会发生井壁失稳复杂，由于泥岩遇水易发生水化分散、膨胀作用，从而降低岩石强度造成井壁垮塌。因此对钻井液的抑制性要求很高，而深井侧钻井往往会受井眼轨迹、地应力等多方面因素影响加大井壁垮塌的风险，要求钻井液必须具备良好的携岩性、抑制性和抗温性能。以保证钻井完井作业的安全顺利施工。

塔河油田就是一个例子，其主要勘探开发的地层为奥陶系储层，属缝洞型碳酸盐岩油藏，埋藏深度在5500m以深，地层温度在130-150℃。为实现避水要求，老井侧钻时需将造斜点上提至石炭系巴楚组或奥陶系桑塔木组泥岩地层，使轨迹在进入奥陶系储层之前形成一定的位移，避开原井筒水体，侧钻井眼将在巴楚组或桑塔木组泥岩段穿行100m左右，巴楚组、桑塔木组地层泥岩粘土矿物含量在20%以上，其中伊蒙混层高达40%，水化膨胀、分散特性极强，钻井过程中极易发生泥岩坍塌掉块，原钻井液体系很难满足要求。主要表现在现有钻井液体系抑制性和润滑性不足，在埋藏深度大于5000m以上侧钻井使用时，易出现钻具扭矩和摩阻过大，卡钻等井下复杂事故。

国外泥岩钻进时主要采用油基钻井液体系解决泥岩坍塌问题，该体系具有抗温性好、抑制泥岩水化特性极强等特点，但成本高、存在环境污染和安全隐患。国内研发的强抑制钻井液体系有甲基葡萄糖甙MEG钻井液、正电胶钻井液、聚合醇钻井液、甲酸盐钻井液等，均具有较强的抑制性，但这几种钻井液体系抑制剂加量大、成本高、抗盐能力差，不适合于侧钻井推广应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服在超深侧钻井中面临的泥岩井壁垮塌，寻找一种在该种条件下使用的钻井液体系。

本发明提供一种侧钻井强抑制钻井液体系，具有极强的抑制性能、封堵性能和润滑性，抗高温可达150℃，用于解决在超深侧钻井中面临的泥岩井壁垮塌问题。

具体来说，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种钻井液体系，其特征在于，按加入水的质量为100%计，以质量百分比计，含有：

膨润土浆2.5-4.5%，

碱性调节剂0.1-0.3%

页岩抑制剂0.3-2.0%，

金属离子聚合物0.2-0.4%，

褐煤树脂2.0-5.0%，

磺化酚醛树脂2.0-5.0％，

阳离子乳化沥青1.0-3.0%，

润滑剂0.5-3.0%，

乳化剂0.2-0.8%，

原油2.0-8.0%，以及

超细碳酸钙1.0-3.0%。

其中，按加入水的质量为100%计，以质量百分比计，含有：

膨润土浆3.0-4.0%，优选为3.5%，

碱性调节剂0.15-0.25%，优选为0.2%，

页岩抑制剂0.5-1.5%，优选为1.0%，

金属离子聚合物0.25-0.35%，优选为0.3%，

褐煤树脂3.0-4.5%，优选为4.0%，

磺化酚醛树脂3.0-4.5％，优选为4.0％，

阳离子乳化沥青1.5-2.5%，优选为2.0%，

润滑剂1.0-2.0%，优选为1.5%，

乳化剂0.3-0.8%，优选为0.4%，

原油3.0-7.0%，优选为5.0%，以及

超细碳酸钙1.0-3.0%，优选为2.0%。

其中，还含有硫酸钡，其将所述钻井液体系的密度调整为1.10-1.80g/cm³。

其中，所述碱性调节剂为烧碱和/或纯碱中的一种或两种。

其中，所述页岩抑制剂结构为通式（I）：

其中，R₁为H或CH₃；R₂为H，CH₃或C₂H₅；X为2-20之间的整数。

其中，所述的褐煤树脂是由磺甲基化酚醛树脂与磺甲基化褐煤缩聚而成。

优选为褐煤树脂SHC，SPNH

其中所述的磺化酚醛树脂为磺甲基化酚醛树脂；