[发明专利]复合盐低活度防塌钻井液及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油、天然气勘探开发过程中的钻井液技术领域，特别涉及一种复合盐低活度防塌钻井液及其施工方法。

技术背景

苏里格区块水平段钻进时极易钻遇大段泥岩，钻遇泥岩后，根据泥岩长度必须提高钻井液密度来达到物理防塌的效果。但上部刘家沟地层垂直裂缝发育丰富，在钻探施工过程中，很容易引发压差性漏失。上部易漏的刘家沟组与下部易垮塌的石盒子泥岩段同处于裸眼段内，上漏下塌的矛盾成为制约苏里格地区二开水平井安全快速钻进的瓶颈，且以往主要以重晶石为加重材料，造成泥浆中整体固相含量高，滑动时托压严重，扭矩大，容易产生粘卡和井下断钻具事故。

随着苏里格区块不断的开发，井型和井身结构不断优化，二开结构水平井直斜段不下技术套管，水平段入窗后直接8  1/2头水平段钻进，这样一种二开结构井型将大规模开发。为满足二开结构水平井对钻井液低密度、强抑制、高润滑性能的要求，特开发一种高效钻井液--复合盐低活度抑制石千峰、石盒子泥岩水化防塌钻井液。

发明内容

本发明的目的是提供一种低密度、低固相强化学抑制性的复合盐低活度防塌钻井液及其施工方法，该钻井液通过它特有的施工方法能在低密度情况下抑制泥岩段的垮塌，以低固相满足长裸眼段降摩减阻的需要。

本发明采用的技术方案是: 一种复合盐低活度防塌钻井液，其特征是：它是由以下各原料按下述质量百分比组成：钻井液提粘剂为0.2-0.3%、羧甲基淀粉为2-3%、水分散阳离子乳化沥青粉为1.5-2%、抗盐抗钙降滤失剂为0.2-0.3%、磺化酚醛树脂为1%、酸溶暂堵储层保护剂为2%、超细钙为1%、烧碱为0.1%、其余为清水。

所述的钻井液提粘剂为钻井液提粘剂PAC，所述的羧甲基淀粉为羧甲基淀粉GD-K，所述的水分散阳离子乳化沥青粉为水分散阳离子乳化沥青粉SFT-1，所述的抗盐抗钙降滤失剂为抗盐抗钙降滤失剂JT-1，所述的磺化酚醛树脂为磺化酚醛树脂SMP-2，酸溶暂堵储层保护剂为酸溶暂堵储层保护剂ZDS，所述的超细钙为超细钙LG-130，上述均为商品名。

所述的一种复合盐低活度防塌钻井液的配制工艺是将配方中的原料按照比例均匀加入高压混合漏斗内进行混合，混合均匀后即得复合盐低活度防塌钻井液。

所述的一种复合盐低活度防塌钻井液的施工方法包括如下步骤：

步骤1）将配制好的复合盐低活度防塌钻井液，用泥浆泵将复合盐低活度防塌钻井液打入井筒中，顶替出井筒内原有钻井液；

步骤2）开钻后，当复合盐低活度防塌钻井液全部加料完毕后，钻钻进6-8小时，加入5-15%的复合盐，提高钻井液比重，复合盐为甲酸钠和氯化钠按2:1的质量比例混合。

复合盐低活度防塌钻井液和在施工中所涉及的各原料组分的作用:

1)井液提粘剂PAC,作用:钻井液增粘、降滤失剂,抗高温、抗盐能力强。

2)羧甲基淀粉GD-K，作用:降钻井液滤失，提粘，能形成光滑致密的泥饼，减缓水向地层渗入。

3)水分散阳离子乳化沥青粉SFT-1，作用:形成坚硬光滑的泥饼，软化点以上有良好的封堵能力。

4)抗盐抗钙降滤失剂JT-1，作用：提粘，护壁，形成光滑致密的泥饼。

5)磺化酚醛树脂SMP-2，作用：护壁，形成坚硬致密的泥饼。

6)酸溶暂堵储层保护剂ZDS，作用：1250目的超细碳酸钙，形成致密泥饼，封堵微裂缝。

7)超细钙LG-130，作用：3000-5000目的超细碳酸钙，形成致密泥饼，封堵微裂缝。

8)烧碱NaOH，作用：提高钻井液pH值，防止淀粉发酵，控制钻井液pH在9左右，稳定井壁。

9)甲酸钠WT-1，作用：提高钻井液化学抑制防塌作用，在井壁形成薄膜及降低钻井液的活度。

10)工业盐NaCl，作用：钻井液加重剂，并降低钻井液的活度。

本发明复合盐低活度防塌钻井液的优点：

1.该体系化学抑制防塌作用强，能在强化学抑制前提下，配合低密度物理防塌作用，满足低密度安全快速钻进的需要，规避刘家沟组的压差性漏失。

2.该体系润滑性好，钻井液中不需用原油润滑，在二开结构井超常裸眼段钻进时，固相含量少，滑动不托压、粘卡，降摩减阻方面性能优越。

3.水平段钻遇泥岩时，体系抑制性强，足够满足抑制泥岩垮塌的需求，不用循环处理泥浆，节省钻井周期与突遇泥岩井壁垮塌的风险。

4.该体系流变性好，长时间的静止及起下钻，抽汲及激动压力产生小，可以减小压差漏失的几率。