[发明专利]一种钻井液用超低渗透封堵防塌油层保护剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井液用超低渗透封堵防塌油层保护剂及其制备方法。

背景技术

随着油气勘探开发的不断深入，钻遇地层越来越复杂，如压力衰竭地层、裂缝发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗透储层、深井长裸眼大段复杂泥页岩和多套压力层系地层等，压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌等井下复杂情况及事故以及地层损害问题非常突出。外来流体始终与井内不同地层和流体接触，很容易对油气层造成伤害，储层伤害不但影响油井的初期产量，而且影响后续作业的损害程度和作业效果。因此开发了超低渗透钻井液以实现这一目标，其是通过在常规钻井液中加入无渗透钻井液处理剂转化而成。

Jack C.Estes-Amoco率先提出并促进了超低渗透钻井液体系的研究与诞生。随后，美国环保钻井技术公司研制出四种具备无侵入特性，满足所有环境要求，不会导致产层损害的超低渗透钻井液处理剂：FLC2000（降滤失剂）、LCP2000（堵漏剂）、DWC2000（增粘剂）及KFA2000（润滑剂）产品。其中，DWC2000能用于淡水、海水和盐水，并具有良好的悬浮性，可用于各种矿化度下的地层；FLC2000是高温稳定的动失水控制剂和井眼稳定剂，它不受井内的污染物影响，用于水基或油基泥浆。LCP2000是一种活性聚合物类物质，在漏失层内剪切稠化形成段塞浆，高浓度的段塞浆通过钻头喷嘴等井下工具，随地层的变化对地层进行封堵，可在生产层段使用。

由这四种关键产品构成的超低渗透钻井液体系在美国、阿根廷、印度尼西亚和墨西哥等地得到了广泛应用，并取得了防止井壁坍塌和保护储层的良好效果，但其价格昂贵，大大增加了钻井成本。

目前，国内已形成几种相似关键产品，中国石油勘探开发研究院钻井所研制的零滤失井眼稳定剂JYW-1及防漏堵漏零滤失井眼稳定剂JYW-2为典型代表，在水基、油基及合成基钻井液体系中均可使用，JYW-1主要用于中、低孔隙及微裂缝地层，JYW-2主要用于大孔喉及裂缝地层。另外，北京奥凯立科技发展责任有限公司研发出OCL-BST系列降滤失剂，在常规水基、油基以及合成基钻井液体系加入一定量(1.00％—2.00％)，便可形成能够满足钻井工程要求的宾汉塑性流体超低渗透钻井液，具有非常低的动滤失性。

发明内容

针对现有产品的功能单一特性及技术工艺中存在的缺点，本发明提供一种钻井液用超低渗透封堵防塌油层保护剂，还提供了其制备方法。根据本发明得到的样品具有优异的封堵防塌性能，同时可保护储层，水分散稳定性好，并且其生产工艺简单，无粉尘产生，成本较低，且不具有运输粘接问题。

因此，本发明第一方面提供一种钻井液用超低渗透封堵防塌油层保护剂，其包含以下重量配比的组分：

矿物纤维类材料，10～50份，优选20～40份，

木质素纤维材料，10～50，优选20～40份，

沥青纤维，0～5份，优选1～4份，

低软化点沥青粉，20～60份，优选25～55份，

纤维素改性淀粉，5～10份，优选6～8份，

褐煤树脂，0～5，优选1～4份，

超细碳酸钙，0～5份，优选1～4份，和

改性剂，2～8份，优选3～6份。

根据本发明，木质素纤维粉、矿物纤维和沥青纤维构成纤维类材料。在根据本发明的钻井液用超低渗透封堵防塌油层保护剂中，矿物纤维选自海泡石绒、纤维水镁石和纤维蛇纹石等，可以采用其中的任一种或两种以上的任意混合物。木质素纤维材料选自楠木粉、刨花粉和榆树皮粉等，可以采用其中的任一种或两种以上的任意混合物。

根据本发明，所述改性剂包含以下两种组分：

①阳离子表面活性剂，其作用是使沥青成为亲水性材料，用于水基钻井液；

②水溶性硅油，改善沥青的水分散稳定性，提高样品在钻井液中分散速度；

其中，阳离子表面活性剂与水溶性硅油的重量比例为：1～8：1～10，优选1～3：1～5，更优选1～2：1～3。

其中，作为阳离子表面活性剂，提及例如Span系列表面活性剂、Tween系列表面活性剂、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。所述Span系列表面活性剂优选为Span20、Span40、Span60或Span80，所述Tween系列表面活性剂优选为Tween20、Tween40、Tween60或Tween80。可以使用其中的任一种，或者两种以上的任意混合物。

作为水溶性硅油，提及例如北京优美特纳米材料有限公司生产的水溶性硅油OSO-w。