[发明专利]一种水基钻井液

说明书

本发明公开了一种水基钻井液，属于石油天然气钻井技术领域，其特征在于，包括以下重量份数的组分：水100重量份、增粘提切剂0.5～1重量份、无机盐10～15重量份、聚合物降滤失剂8～10重量份、页岩封堵剂1～3重量份、润滑剂0.5～3重量份、pH值调节剂0～1重量份和加重材料50～200重量份。本发明能避免油基钻井液的环境危害性，并具有纳微级封堵、复合抑制和多相润滑的特性，适用于高硬碎性易垮塌的长水平段的页岩气水平井钻井，并具有很好的环境友好性和经济性，适宜推广应用。

技术领域

本发明涉及到石油天然气钻井技术领域，尤其涉及一种水基钻井液。

背景技术

目前随着我国石油天然气勘探开发力度向非常规能源井加大，页岩气井的勘探开发数量与日俱增。用于商业开发的页岩油气水平井水平段一般长达1000～2500m，页岩微裂缝和层理发育，施工过程中对钻井液的井壁稳定性、润滑性和井眼清洁能力要求极高。因此，国内外在页岩气水平井钻井过程中大多数首选油基钻井液，以应对长井段水平井存在的井壁失稳和高摩阻问题。

油基钻井液在抑制、封堵、润滑等方面具有天然优势，但油基钻井液由于配制成本高、废弃钻井液及岩屑处置困难，成为制约页岩气油基钻井液应用的难题。与油基钻井液相比，水基钻井液及其岩屑环境危害性低，便于后期处理，可以最大限度降低安全环保风险。但是，目前常用的水基钻井液的抑制性、封堵性和润滑性通常不足以满足页岩气水平井的钻井需要。

公开号为CN 105255460A，公开日为2016年01月20日的中国专利文献公开了一种适合于页岩气开发的水基钻井液，在水的基础上按体积百分比组成为：100％的水；2-6％的润滑剂；1-5％的抑制剂；1-5％的封堵防塌剂；1-5％的页岩封堵剂；1-5％的纳米封堵剂；1-3％的降滤失剂；1-3％的添加剂；0-0.4％的提切剂；0.1-0.6％的pH调节剂和0-300％的加重剂。

该专利文献公开的适合于页岩气开发的水基钻井液，具有极低的滤失量，能够有效的封堵页岩裂缝，提高井壁稳定性能；并且润滑性能良好，极好的解决页岩气水平井所带来的摩阻与扭矩的问题。但是，该水基钻井液的抑制性能欠佳，且不具备良好的抗岩屑污染性能，因此，难以推广应用。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种水基钻井液，本发明能避免油基钻井液的环境危害性，并具有纳微级封堵、复合抑制和多相润滑的特性，适用于高硬碎性易垮塌的长水平段的页岩气水平井钻井，并具有很好的环境友好性和经济性，适宜推广应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种水基钻井液，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

水100重量份、增粘提切剂0.5～1重量份、无机盐10～15重量份、聚合物降滤失剂8～10重量份、页岩封堵剂1～3重量份、润滑剂0.5～3重量份、pH值调节剂0～1重量份和加重材料50～200重量份。

采用该特定范围组分的水基钻井液与现有技术的水基钻井液进行对比：

表1

从表1中可以看出，采用该特定组分和特定配比混合制得的水基钻井液，具有纳微级封堵、复合抑制和多相润滑的特性，适用于高硬碎性易垮塌的长水平段的页岩气水平井钻井，并具有很好的环境友好性和经济性，适宜推广应用。

所述水100重量份、增粘提切剂0.5重量份、无机盐10重量份、聚合物降滤失剂8重量份、页岩封堵剂1重量份、润滑剂0.5重量份和加重材料50重量份。

采用该特定值配比与该特定范围组分的水基钻井液进行对比：

表2