[发明专利]一种防漏堵漏水基钻井液组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及油气井工程钻井液领域，公开了一种防漏堵漏水基钻井液组合物及其制备方法和应用。改性碳酸钙防漏堵漏剂的制备方法包括：(1)将提纯碳酸钙与改性剂接触，形成分散液；(2)将所述分散液与活化剂接触进行表面改性处理，并将得到的混合物进行固液分离、干燥和超声剥离处理，得到改性碳酸钙防漏堵漏剂；其中，所述改性剂为聚二甲基硅氧烷，所述活化剂为脂肪酸。该水基钻井液能够对砂泥岩裂缝发育地层实现有效封堵。

技术领域

本发明涉及油气井工程钻井液领域，具体涉及一种防漏堵漏水基钻井液组合物及其制备方法和应用。

背景技术

长期以来，井漏问题一直是油田油气井钻井过程中十分棘手的技术难题，已经严重制约油田勘探开发进程，井漏处理不当会导致井壁坍塌、卡钻、溢流和井喷事故，导致报废一口井、造成环境污染，严重时会危及人身安全并造成巨大的经济损失和相当恶劣的社会影响。

泥砂岩水敏性强，裂缝发育，缝间无充填物、裂缝纵横交错，大大弱化岩体力学强度，加之钻井施工过程中钻头以及其他钻具带来的机械碰撞、摩擦震动，钻井液高流速的冲刷极易引发井漏。而且在常规过平衡钻井过程中，闭合缝转为张开缝，井筒钻井液在压力梯度作用下沿微裂缝及孔洞向地层渗流，缝间摩擦力下降以及缝间充填物溶解致强度降低，地层孔隙压力增加，进而导致地层坍塌压力增加，加速钻井液漏失。

在泥砂岩中，钻井液中的堵漏颗粒对地层裂缝不能有效的封堵是引起井漏的重要原因之一。

因此，调整钻井液性能，控制好钻井液中固相颗粒，合理利用防漏堵漏材料封堵易漏地层中的裂缝孔隙，开发适用于地砂岩地层钻进的防漏堵漏钻井液，对提高钻进效果，快速安全建井至关重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的钻井液中的堵漏颗粒对地层裂缝不能有效的封堵进而引起井漏的缺陷问题，提供一种防漏堵漏水基钻井液组合物及其制备方法和应用，该水基钻井液能够对砂泥岩裂缝发育地层实现有效封堵。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种改性碳酸钙防漏堵漏剂的制备方法，其中，所述的制备方法包括：

(1)将提纯碳酸钙与改性剂接触，形成分散液；

(2)将所述分散液与活化剂接触进行表面改性处理，并将得到混合物进行固液分离、干燥和超声剥离处理，得到改性碳酸钙防漏堵漏剂；

其中，所述改性剂为聚二甲基硅氧烷，所述活化剂为脂肪酸。

本发明第二方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的改性碳酸钙防漏堵漏剂。

本发明第三方面提供了一种防漏堵漏水基钻井液组合物，其中，所述水基钻井液组合物含有前述所述的改性碳酸钙防漏堵漏剂、随钻堵漏剂和加重剂，其中，所述随钻堵漏剂的粒径分布为10-120目，所述加重剂的粒径分布为200-400目。

本发明第四方面提供了一种前述所述的防漏堵漏水基钻井液组合物在钻探泥砂岩裂缝发育地层中的应用。

通过上述技术方案，本发明提供的砂泥岩地层用防漏堵漏水基钻井液与现有复漏钻井液体系相比有以下优点：

(1)该钻井液体系中改性碳酸钙防漏堵漏剂封堵材料粒径极小，分散性好，且经过表面疏水改性，可良好抑制泥砂岩水化问题，防止因钻井液中自由水导致黏土矿物吸水，强度变差的现象发生。

(2)多种粒径尺寸不同的堵漏粒子协同作用，架桥填充封堵砂泥岩裂缝，形成极地渗透率的紧密封堵层，漏失量和失水量降低。

(3)所选用的堵漏材料为强度较高的刚性颗粒比片状材料、长条状材料更容易进入裂缝且不被压碎，可在漏失裂缝处相互挤压，增强裂缝的延伸应力与闭合应力，提高了泥砂岩地层的承压能力。