[发明专利]页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法

说明书

本发明公开了一种页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法，所述页岩解卡液由按重量计100份的水、10～15份的页岩主溶蚀分散剂、5～10份的页岩辅溶蚀分散剂、1～3份的页岩渗透分散剂、1～3份的缓蚀剂构成。本发明的优点包括：浸泡时间短，配制施工工艺简单，解卡综合成本相对较低；客服了传统及国外现有的常规油基解卡液浸泡时间长的缺陷，并且解卡效率高；与水基钻井液和油基钻井液的配伍性均较好，对井下钻井性能不造成污染；解卡液对石英含量为35％以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层(例如，龙马溪页岩)的大掉块48h的溶蚀率可达55％以上；且对定向仪器各个配件的腐蚀率很低。

技术领域

本发明涉及油田开发的页岩气钻井卡钻用解卡药剂技术领域，具体来讲，涉及一种能够用于页岩气钻井卡钻用的页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法。

背景技术

目前，国内页岩气水平井钻井过程(例如，龙马溪页岩气水平井钻井过程)中，存在井壁失稳、掉块，阻卡、卡钻等多发事故。据统计，2014年至今，川渝地区旋转导向工具已埋井45套，经济损失严重。其中，2016年大面积使用油基泥浆以来，埋井41套，埋井率高达7.75％，埋井区域分布长宁-昭通、威远、自贡等区块。埋井的旋转导向复杂井中，卡钻事故都发生在水平段，主要是页岩掉块卡钻。

目前，页岩掉块卡钻事故，处理难度大，处理手段少，使用机械方法震击、倒扣等耗时长，作业费用高，并且成功率较低，使用常用的解卡剂和常规盐酸、土酸以及泡油都无法解除页岩掉块卡钻事故。尤其是，不适用具有石英含量高、层理发育、脆性大等特点的页岩地层。

就解卡液而言有以下几种：1)泡油；2)水包油型解卡液；3)无机盐解卡液；4)泡酸等，这些方法统称为解卡液法。它们是处理各种类型卡钻的简单有效的方法。就是把解卡液泵入井内，使其返到卡点部位浸泡，减小滤饼摩阻系数，边泡边活动钻具而解卡的一种方法。但由于以上解卡液各有利弊，均存在一定的局限性。泡油，由于油比较轻容易上窜，不能对卡点产生有效浸泡，解卡效果相对要低，油会对泥饼产生破坏，不利井壁稳定，处理不当会造成复杂套。水包油解卡液效果相对泡油要差得多，但成本低，不易污染环境。无机盐解卡液只能适用于盐水钻井液体系。泡酸只能用于碳酸岩地层的卡钻，而且酸液对钻具有腐蚀作用。

综上，需要一种适用于页岩气开发用的(尤其是，适用具有石英含量高、层理发育、脆性大等特点的页岩地层)的新型解卡液。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种适用于页岩气开发用的新型解卡液及其制备方法，尤其是适用于石英含量高为35％以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层钻井的页岩掉块解卡或者沉砂卡钻解卡的新型解卡液及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种页岩解卡液，所述页岩解卡液由按重量计100份的水、10～15份的页岩主溶蚀分散剂、5～10份的页岩辅溶蚀分散剂、1～3份的页岩渗透分散剂、以及1～3份的缓蚀剂构成。

本发明得另一方面提供了一种页岩解卡液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：在持续搅拌条件下，向100重量份清水中，加入10～15重量份的页岩主溶蚀分散剂，得第一混合液；向第一混合液中加入5～10重量份的页岩辅溶蚀分散剂，得第二混合液；向第二混合液中加入1～3重量份的页岩渗透分散剂，得第三混合液；向第三混合液中加入1～3份的缓蚀剂，搅拌均匀，得到所述页岩解卡液。

本发明的又一方面提供了一种页岩钻井的溶蚀解卡方法，所述方法将如上所述的页岩解卡液配入水基或油基钻井液中，泵入页岩地层卡钻井段，以对页岩地层钻井中的页岩掉块或者岩屑进行溶蚀。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：

1、浸泡时间短，配制施工工艺简单，解卡综合成本相对较低；