[发明专利]一种上部地层防塌型钻井液的使用维护方法有效

专利信息
申请号: 202011400982.5 申请日: 2020-12-02
公开(公告)号: CN112442342B 公开(公告)日: 2022-12-30
发明(设计)人: 孙晗森;马腾飞;邵明仁;张平;王海侨;李志勇;杨琦;盖少华;马洪涛;程璐 申请(专利权)人: 中联煤层气有限责任公司;中国石油大学(北京)
主分类号: C09K8/24 分类号: C09K8/24;C09K8/035;E21B21/06;E21B33/13
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 张雪娇
地址: 100015 北京市朝*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 上部 地层 防塌型 钻井 使用 维护 方法
【说明书】:

发明提供了一种上部地层防塌型钻井液的使用维护方法,包括上部地层防塌型钻井液的配制与钻井液的性能维护;所述上部地层防塌钻井液的配制为:先用原井浆钻水泥塞,然后替换为淡水;在淡水中加入膨润土,然后加入封堵防塌抑制剂、铵盐、增粘剂与稳定剂混合水化,待钻井液漏斗粘度达到70s,调节钻井液至所需的密度。与现有技术相比,本发明采用的封堵防塌抑制剂利用聚合醇在井壁表面形成一层有效的隔离膜,加入果壳及纤维形成复杂网状结构,减小钻井液侵入地层的深度;同时二甲基二烯基氯化铵与聚合醇反应增强体系的抑制性和分散性,达到有效稳定井壁的效果;再结合稳定剂及增粘剂,能有效防止地层失稳,并且该体系简单,配制与维护均方便。

技术领域

本发明属于煤层气开采技术领域,尤其涉及一种上部地层防塌型钻井液的使用维护方法。

背景技术

在钻井作业过程中,随着钻头的不断钻进,地层中岩石破碎形成的岩屑进入钻井液之中,随钻井液上返至井口。因上返后的钻井液中混杂有较多成分的岩屑,从而导致钻井液性能变差,从而在使用钻井液继续进行作业时的作业效率受到影响。

从地层组成成分来说,在煤层气上部地层中,地层岩石成分以泥页岩为主,泥岩在钻井液滤液侵入时会产生水化膨胀,而弱胶结的页岩遇水侵则会分散,产生比较严重的掉块现象,对钻井液性能有很大影响。因此,对钻井液在使用过程中要进行维护,将钻井液中的固相含量控制在一定程度之内,使钻井液密度、粘度等性能保持稳定,保证钻进工作的正常进行。

周华安针对川东上部地层易塌层泥页岩为主,夹含砂岩为辅的地质特征,以储层保护为原则构建出一套强抑制封堵性防塌钻井液体系,该体系在使用过程中通过定期定量补充处理剂,调整抑制剂、增粘剂等的含量,实现钻井液性能调控,有效控制固相含量。现场应用表明,该维护方法可操作性强,维护效果好,易针对地层特点实现钻井液性能维护;但维护手段复杂,经济适用性较差,没有根据地下钻进过程中实际情况调整钻井液添加剂用量,从而造成钻井液添加剂的加入量较大,从而会造成钻井成本增高。

许振波构建了一套正电胶水平井钻井液体系,用于针对中原油田地温梯度高、地层水矿化度高、地层压力系数高等复杂情况。该体系在使用过程中有着良好的封堵效果,高温前后效果稳定,可满足保护油气层的需要和钻井施工的要求。该钻井液采用随钻防漏堵漏的方法进行处理,加入随钻堵漏剂和屏蔽暂堵剂来维护钻井液性能稳定,起到了一定效果;但其并未通过实际调控钻井液性能进行维护,在现场实际应用中控制钻井液性能能力较差,起到的储层保护效果较低。

针对大牛地气田低空、低渗、致密砂岩气藏,岩石胶结致密、孔喉细小的特点,该地采用了钾铵基聚合物钻井液体系,抑制粘土颗粒膨胀、分散、运移,起到稳定粘土的作用,有效防止井壁坍塌和保护油气层。在钻进过程不断补充聚丙烯酸钾和水解聚丙烯腈钾盐,控制钻井液粘度、密度。现场应用表明,该处理方法抑制粘土水化分散能力较强,有效的控制了井壁稳定,保护了储层;但在维护过程没有清除钻井液内侵入的钻屑成分,且该钻井液体系较复杂,在维护时所需加入的钻井液处理剂成分繁多,维护流程过于繁琐,实际作业过程中易带来操作上的问题

发明内容

有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种上部地层防塌型钻井液的使用维护方法,该钻井液体系构建简单,维护工艺流程简明,维护过程所加入添加剂种类少,效果明显,相比其他的钻井液维护手段来说具有低维护成本、低工作量的优点。

本发明提供了一种上部地层防塌型钻井液的使用维护方法,包括上部地层防塌型钻井液的配制与钻井液的性能维护;

所述上部地层防塌钻井液的配制为:

S1)先用原井浆钻水泥塞,然后替换为淡水;

S2)在淡水中加入膨润土,然后加入封堵防塌抑制剂、铵盐、增粘剂与稳定剂混合水化,待钻井液漏斗粘度达到70s,调节钻井液至所需的密度;

所述膨润土的质量为淡水质量的2%~6%;

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