[发明专利]一种煤层气水平井钻井液

说明书

技术领域

本发明属于油气钻井工程技术领域，特别是涉及一种煤层气水平井钻井液。

背景技术

煤层气开发以前基于煤层气钻井井浅而且地层温度较低，对钻井设备和钻井液性能要求也较低。目前，随着煤层气钻井数量日益增多，尤其是水平井、多分支水平井在煤层气开发中应用日益普遍，即煤层气水平井钻井也具有相当的复杂性，主要表现在井壁稳定和煤层储层保护之间的矛盾比较突出，这主要取决于煤层气钻井所采用的钻井液，有的钻井液井壁稳定能力好但煤层保护性能差，导致煤层气井投产后产能不达标甚至于不出气；而有的钻井液煤层保护效果好，但钻井过程中井壁垮塌严重，井下复杂事故不断，甚至于造成井眼报废等恶性事故。

对于煤层气开发而言，作业者首先考虑煤层储层保护和经济性，因此采用清水钻进便成为顺理成章的选择。清水具有成本低、无固相有利于煤层保护以及可就地取材等优势，在直井和水平井中得到普遍应用。由于水平井的特殊性，目前使用清水在煤层段中钻进出现井垮事故率较高，甚至出现埋钻具等恶性事故从而造成巨大经济损失，存在井壁稳定和煤层储层保护之间的矛盾日益突出等技术问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种煤层气水平井钻井液。

本发明的目的是提供一种组分简单，合成方便，使用效果好，适用范围广，即满足支撑井壁需求密度，同时又具有无固相特点，有效保护煤储层等特点的煤层气水平井钻井液。

本发明无固相水基钻井液能够满足煤层气水平井井壁稳定的技术要求，而且无固相。煤层气水平井无固相水基钻井液体系配方，不仅能够解决煤层气水平井钻井过程井壁失稳问题，而且具有保护煤储层功能。

表1煤层气水平井钻井液性能指标

煤层气水平井所用的无固相水基钻井液，其组成为：清水+0.3-0.5%增粘剂+0.1-0.3%助排剂+密度调节剂，其中增粘剂采用黄原胶，助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10），密度调节剂采用可溶性盐，可以是单一的工业氯化钠、氯化钾、氯化钙、甲酸钠和甲酸钾，或者是它们之间的复合物。

本发明煤层气水平井钻井液所采取的技术方案是：

一种煤层气水平井钻井液，其特点是：钻井液为水溶液，水溶液中含有质量百分比为0.3－0.5%的增粘剂和质量百分比为0.1－0.3%助排剂；增粘剂为黄原胶，助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚。

本发明煤层气水平井钻井液还可以采用如下技术方案：

所述的煤层气水平井钻井液，其特点是：钻井液含有质量百分比为0.01－0.6%可溶性盐密度调节剂。

所述的煤层气水平井钻井液，其特点是：钻井液的密度为1.01－1.60g/cm³。

所述的煤层气水平井钻井液，其特点是：可溶性盐密度调节剂为氯化钠、氯化钾、氯化钙、甲酸钠、甲酸钾中的一种或几种。

本发明具有的优点和积极效果是：

煤层气水平井钻井液由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明煤层气水平井钻井液，不仅能满足煤层气水平井钻井工程需要，而且还能够最大程度保护煤储层：①采用可溶性盐调节密度，密度调节范围宽，可以从1.00-1.60g/cm³，满足煤层气水平井支撑井壁所需要的密度；②具有无固相特点，彻底解决钻井液中固相对煤层造成的固相堵塞问题；③表面张力低，侵入煤层的水相易返排出煤层，有利于煤层气后期的排水开采；④钻井液具有较高的动塑比，有利于煤层气水平井井眼清洁。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明如下：

实施例1

一种煤层气水平井钻井液，其配方和配制工艺过程：

钻井液配方：清水中含有增粘剂、助排剂和可溶性盐。增粘剂为黄原胶，质量百分比0.3%；助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚，质量百分比为0.2%；可溶性盐为工业氯化钠，钻井液密度为1.15g/cm³。

配制工艺：取清水，在搅拌条件下加入增粘剂，充分溶解后加入工业氯化钠调节密度至1.15g/cm³，最后加入助排剂，充分溶解后放置2h。

性能测定：按照《GB/T16783.1-2006石油天然气工业钻井液现场测试第1部分水基钻井液》执行。

钻井液性能：表1为配制无固相钻井液的性能（表面张力为室温测定）。

表1钻井液性能

实施例2

一种煤层气水平井钻井液，其配方和配制工艺过程：