[发明专利]一种页岩油水平井钻井液及其制备方法

说明书

本发明提供一种页岩油水平井钻井液及其制备方法，包括：连续相基液60～90mL，Ca²⁺水溶液10～40mL，封堵剂2～6g，乳化剂2～8mL，润湿调节剂1～5mL，降滤失剂1～4g，有机土2～5g，碱度调节剂2～3g，加重剂根据钻井液密度添加。本发明的页岩油水平井钻井液（也称合成基钻井液），能够获得以下效果：合成基钻井液能够有效抑制泥页岩的水化作用，减少地层坍塌，保持井壁稳定。同时加入超细碳酸钙、纳米级封堵剂等强化钻井液的封堵性能，提高页岩油地层承压能力，克服地层窄密度窗口容易发生井漏的问题。

技术领域

本发明涉及石油钻探钻井液技术领域，尤其指在页岩油水平井钻井中施工的钻井流体。

背景技术

我国非常规油气潜力非常巨大，其种类包含泥页岩气、致密气、煤层气、天然气水合物、油砂、油页岩等。长水平段水平井开发技术是当前非常规开发的主流技术，泥页岩直井井壁稳定问题己基本解决，但在泥页岩地层中钻成井眼规则的长井段水平井国内外都没完全解决。在泥页岩中钻长水平井时，井壁稳定及其由它而引发的各种井下复杂问题成为开发非常规油气藏的瓶颈。

如中国专利CN 108546548 A提出了合成基钻井液在深水钻井中应用，论文《一种环保型合成基钻井液在页岩气水平井中的应用》和《生物合成基钻井液在长宁页岩气水平井的应用》指出合成基钻井液在页岩气钻井中应用，但尚未在页岩油钻井中应用。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种页岩油水平井钻井液及其制备方法，通过提高合成基钻井液的封堵性能，有效封堵泥页岩地层微纳米级裂缝，减少钻井液漏失，保证页岩油井安全高效施工。

为实现以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种页岩油水平井钻井液，包括：连续相基液60～90mL， Ca²⁺水溶液10～40mL，封堵剂2～6g，乳化剂2～8mL，润湿调节剂1～5mL，降滤失剂1～4g，有机土2～5g，碱度调节剂2～3g，加重剂根据钻井液密度添加。其中：

所述的连续相基液为是C₄-₁₂的液态烷烃。

所述的封堵剂为超细碳酸钙和纳米二氧化硅中的一种或两种混合物。超细碳酸钙是粒径为1000目、2500目、3000目和5000目的一种或几种；纳米二氧化硅是在氨水催化下通过溶胶-凝胶法制备而成的白色球状产品，粒径为1~100nm。

所述的乳化剂为脂肪酰胺聚氧乙烯醚类产品和磺化妥尔油脂肪酸类产品中的一种或两种混合物。

所述的润湿调节剂为脂肪醇聚醚酰胺类产品和十八烷基二甲基乙内铵盐的混合物。

所述的降滤失剂为氧化沥青、磺化沥青、天然沥青和乳化沥青中的一种或几种混合物。

所述的有机土是由季铵盐类阳离子表面活性剂和蒙脱石相互作用而制备的亲油黏土。

所述的碱度调节剂为氧化钙、氢氧化钠或碳酸钠等的一种或几种混合物。用来稳定钻井液体系。

所述的加重剂是重晶石粉、铁矿粉中的一种或两种混合物。用来提高钻井液密度。

一种如前述的页岩油水平井钻井液的制备方法，包括：在连续相基液中加入乳化剂，以2000rpm-5000rpm转速下充分搅拌1-2h，然后缓慢加入Ca²⁺水溶液，以6000rpm-12000rpm转速充分搅拌2-12h，形成稳定的油包水乳状液，然后加入有机土、润湿调节剂、降滤失剂、碱度调节剂、封堵剂，按照密度要求加入加重剂，得到页岩油水平井钻井液。

本发明的页岩油水平井钻井液（也称合成基钻井液），能够获得以下效果：合成基钻井液能够有效抑制泥页岩的水化作用，减少地层坍塌，保持井壁稳定。同时加入超细碳酸钙、纳米级封堵剂等强化钻井液的封堵性能，提高页岩油地层承压能力，克服地层窄密度窗口容易发生井漏的问题。