[发明专利]无粘土全油基钻井液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种无粘土全油基钻井液及其制备方法，主要解决现有技术中油基钻井液中乳化液滴及有机土颗粒造成非常规的低压低渗、水敏性且水相活度差异大以及易造成固相损害地层的损害及油基钻井液对水侵耐受性差的问题，本发明通过以重量分数计包括以下组分：(1)100份的基油；(2)不少于0.5份的包括式(I)所示的主乳化剂和辅助乳化剂的复合乳化剂；(3)0.1～5份的增粘剂；(4)0.5～5份的降滤失剂；(5)0～5份的碱性物质的无粘土全油基钻井液及制备方法的技术方案，较好的解决了该问题，可用于非常规的低压低渗、水敏性且水相活度差异大以及易造成固相损害地层油气藏的钻井完井生产工艺。

技术领域

本发明涉及一种无粘土全油基钻井液及其制备方法，适用于非常规的低压低渗、水敏性且水相活度差异大以及易造成固相损害地层油气藏的钻完井工艺。

背景技术

随着石油储量的不断减少且开采困难，世界各国纷纷加大了对复杂地层油气资源勘探开发的投入，开发新的油藏已经成为当今各大石油公司发展的迫切要求。目前国内外的油田，尤其是国内大油田相继进入了开发后期，逐渐开始动用一些低压低渗油藏、水敏性且水相活度差异大以及固相损害严重的地层油气藏的勘探开发。这些油气藏的开采难度大，对钻井液密度要求高。为了防止钻井液漏失以及保护油气层，经常需要钻井液的密度低于1.0g/cm³。目前满足这一需要的体系都是以气体、油相为密度减轻剂。充气钻井液或泡沫钻井液由于其存在诸多不足，并具有可压缩性，脉冲信号衰减严重，钻水平井、大位移井需要使用MWD时限制了其使用。在低压低渗储层中，常规油基钻井液中或多或少含乳化水，乳化水滴的存在会导致储层发生较为严重的水锁。

油基钻井液具有较强的防塌抑制性、润滑性和良好的储层保护性能，尤其可满足强水敏及高温、超高温地层，或者需要钻大位移特殊井及海上水平井等特殊转钻井需要。常规的油基钻井液一般为油包水乳化钻井液，其中的水相常用氯化钙盐水以平衡地层水活度，防止水侵，油包水乳化钻井液(水相含量为l0％～40％)具有润滑性能优良、抑制性强、井壁稳定性和抗温性能好等优点，目前虽然得到广泛应用，但仍存在一定不足，例如钻井液含有大量乳化水滴，塑性黏度高，影响机械钻速，并造成储层乳化液滴堵塞；为保持油包水乳液的稳定性，使用了大量乳化剂，会导致岩石表面由亲水变为亲油，造成储层损害；钻井液水相活度很难通过随时调节以平衡不同易塌地层中水的活度，因此不能确保各种易塌地层不引起水化而使井壁失稳等。因此不适合非常规的低压低渗、水敏性强且水相活度差异大以及易造成固相损害地层油气藏的钻完井工艺。而无粘土全油基钻井液不含水，乳化剂用量少，还无需考虑钻井液水相活度与地层水活度的平衡问题，因而全油基钻井液除具有油包水乳化钻井液的优点外，还克服了上述不足。可用于易塌地层、盐膏层，特别是水相活度差异较大的地层，以及能量衰竭的低压地层和海洋深水钻井。

目前针对这方面的研发，由于不能解决携岩的问题，大多是含粘土的全油基钻井液，如CN101215461报道了一种全油合成基钻井液，使用的乳化剂为长碳链脂肪酸酰胺、长碳链烷基苯磺酸钙、聚烯烃羧酸酯中的一种或多种的混合物，尽管具有低毒、环保、对储层伤害小等优点，但其含有有机土，易造成固相损害，并且制备成本高，限制了其推广使用。偶见无粘土的全油基钻井液的报道，但其体系的抗水侵和盐侵的能力较差，也限制了其推广使用。随着现有油田储量日益下降，并且新探区的开采会遇到各种复杂地层及环境，急需进行满足低压低渗油藏、水敏性强且水相活度差异大以及固相损害严重的地层油气藏勘探开发的无粘土全油基钻井液体系，本发明所述的正是这种情况下，适合于此类地层的无粘土全油基钻井液。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中油基钻井液中乳化液滴及有机土颗粒造成非常规的低压低渗、水敏性强且水相活度差异大以及易造成固相损害地层的损害问题，提供一种无粘土全油基钻井液可解决此问题，满足此类地层油气藏常规钻井、大位移特殊井、海上水平井等特殊需要。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的无粘土全油基钻井液的制备方法。