[发明专利]一种抗高温抗钙保护油气储层的水基钻井液及其应用

说明书

本发明涉及石油钻井技术领域，公开了一种抗高温抗钙保护油气储层的水基钻井液及其应用，该水基钻井液含有降滤失剂和封堵剂，所述降滤失剂为含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元的共聚物，其中，式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元的质量比为(0.1‑0.2)：1：(0.05‑0.1)，该共聚物的数均分子量为1万至10万。所述封堵剂为丙烯酰胺‑二烯丙基二甲基氯化铵共聚物改性石墨烯。将本发明所述的钻井液应用于高温深井钻井中时，能够表现出较好的降滤失性、封堵性、抗温性、防塌性及保护储层性能。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，具体地，涉及一种抗高温抗钙保护油气储层的水基钻井液及其应用。

背景技术

根据第二次全国油气资源评价结果，我国石油资源总量为940亿吨，常规天然气资源量为38万亿m³，剩余油气资源主要分布在深层。我国深部储层普遍深度超过5000m，目前最深近9000m，井底温度180～260℃，且大多地区存在大段盐膏层。目前，大庆、南海、吉林、新疆、塔里木、大港等油田都在实施超深井钻井。抗超高温高钙(CaCl₂≥1％)钻井液是深部盐膏地层钻探成功的关键，但现有钻井液难以满足大段盐膏层条件下抗超高温及保护储层要求，钻井工程中面临一系列因钻井液高温失效导致的井壁坍塌、卡钻、井喷及污染储层等重大技术难题。深层钻探时，钻井液高温失效导致携岩与悬浮加重材料困难，难以有效支撑井壁，易引发井塌、卡钻、井喷等重大安全事故，甚至导致井眼报废。目前使用水基钻井液钻含盐膏层超高温井，主要采用加大化学处理剂用量来维持钻井液性能，不但成本高、处理剂消耗量大、处理频繁，而且钻井复杂事故多、储层污染大、钻速慢、钻井周期长、生产安全和公众安全风险大，严重影响钻井质量、速度和效益，甚致影响地质目的实现。

因此，对抗高温抗钙保护油气储层的水基钻井液降滤失剂、封堵剂及其钻井液研究具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有水基钻井液存在的上述缺陷，提供一种抗高温抗钙保护油气储层的水基钻井液降滤失剂、封堵剂及其钻井液。

为了实现上述目的，本发明提供一种抗高温抗钙保护油气储层的水基钻井液，该水基钻井液含有降滤失剂和封堵剂，

所述降滤失剂为含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元的共聚物。其中，式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元的质量比为(0.1-0.2)：1：(0.05-0.1)，该共聚物的数均分子量为1万至10万；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₉、R₁₀和R₁₁各自独立地为氢、C₁-C₄的烷基或C₁-C₄的烷氧基，R₈选自C₁-C₄的亚烷基；

所述封堵剂为丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物改性石墨烯。

本发明还提供了上述水基钻井液在高温高钙油气储层钻井中的应用。

优选地，所述高温高钙油气储层的渗透率为100-900毫达西。

本发明所述的水基钻井液尤其适用于深部盐膏地层钻探，能够表现出较好的降滤失性、封堵性、抗温性、防塌性及保护储层性能。其原因可能如下：