[发明专利]一种强抑制防塌钻井液

说明书

本发明涉及一种强抑制防塌钻井液体系配方，主要应用于页岩（油）气水平井钻井中，强抑制防塌钻井液体系主要含有四种特征处理剂：阳离子聚合物包被剂，阳离子聚合物抑制剂、降滤失剂、微纳米封堵剂，该体系同时还包含构成水基钻井液体系的其它助剂，例如膨润土、润滑剂、增粘剂、加重剂、消泡剂、pH值调节剂、杀菌剂等，根据体系性能需要添加，余量为水。本发明钻井液体系具有较强的抑制膨润土水化膨胀和水化分散的能力，具有良好的微裂缝封堵性能，同时具有良好的流变性能和润滑性。

技术领域

本发明涉及一种具有强抑制性、强封堵能力的强抑制防塌水基钻井液体系，主要应用于目前石油钻探中钻井液的配制和制备，属于石油钻探钻井液技术领域。

背景技术

井壁稳定问题一直是泥页岩含量高、水敏性地层钻井中的一个技术难题。尤其页岩气（油）井钻井中，页岩气地层具有如下特征：

（1）泥页岩储层蒙脱石、伊蒙混层含量高；

（2）储层存在破碎带，易出现井壁失稳现象。

与常规水平井相比，以浅层大位移井、丛式水平井布井为主的页岩气水平井水平段长，由于页岩地层裂缝发育，长水平段钻井中不仅易发生井漏、垮塌、泥页岩水化膨胀缩径等问题而产生井下复杂情况。要求钻井液具有良好的抑制性和封堵防塌能力，抑制水敏性页岩膨胀。但现有钻井液的抑制粘土分散和放封堵防塌效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种页岩气水平井钻井用强抑制防塌钻井液体系，旨在以水基钻井液体系的环保型、低成本来实现油基钻井液体系钻井的安全性、快速性。

本发明的技术方案：一种强抑制防塌钻井液，其特征在于强抑制防塌钻井液是在水基钻井液中添加四种特征处理剂：阳离子聚合物包被剂、阳离子聚合物抑制剂、降滤失剂、微纳米封堵剂，其中，各组分的重量百分比为：阳离子聚合物包被剂0.2-5.0%，阳离子聚合物页岩抑制剂0.1-5.0%占强抑制防塌钻井液总重量的，降滤失剂0.5-10%，微纳米封堵剂0.5-10%，其余为水基钻井液。

一般地，所述水基钻井液包括水基润滑剂、pH调节剂、消泡剂、加重剂、杀菌剂中的一种或多种。

所述的阳离子聚合物包被剂为阳离子聚丙烯酰胺类聚合物，平均分子量控制在20-500万，阳离子度控制在5-30%。

优选地，阳离子聚丙烯酰胺平均分子量为30-100万，阳离子聚丙烯酰胺类聚合物中含有阳离子基团为：甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵（DMDAAC）、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯（DM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）、丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯（DA）中的一种或几种。

所述阳离子聚合物抑制剂为水溶性胺基聚醚类物质，数均分子量在100-1000。

优选地，水溶性胺基聚醚类物质为NH系列聚胺抑制剂（为市售产品，南化集团研究院生产）。

所述降滤失剂为磺化沥青、磺化酚醛树脂(SMP)、磺化褐煤(SMC)、磺化单宁(SMT)、磺化烤胶（SMK）中的一种或者几种。

所述微纳米封堵剂为不同浊点的聚合醇、纳米乳液封堵剂、改性竹粉中的一种或者几种。

优选地，改性竹粉为200-400目。

本发明强抑制防塌钻井液体系具有较强的抑制膨润土水化膨胀和水化分散的能力，同时具有良好的流变性能、润滑性和封堵性。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明作进一步的说明。

按照常规的钻井液体系的配制方式，配制钻井液体系，实施例如下。