專利名稱：一種新型的低滲氣層鉆井液及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在低滲氣層實(shí)施鉆井作業(yè)過程中應(yīng)用的一種無粘土鉆井液體系，屬于低固相鉆井液體系。
背景技術(shù)：
對(duì)低孔低滲油氣層而言，造成儲(chǔ)層傷害的主要是固相顆粒堵塞和液相圈必。由于低滲儲(chǔ)層孔喉尺寸小且連通性差，鉆井液固相顆粒(主要是鉆井液中的粘土顆粒)一旦侵入，就很難清除；引起水相圈閉的原因主要有兩點(diǎn)，即毛細(xì)管力自吸作用和液相滯留效應(yīng)。 毛細(xì)管壓力的大小與界面張力成正比，與儲(chǔ)層孔吼半徑成反比，由于低滲儲(chǔ)層的孔隙尺寸很小，具有較高的水相圈閉損害。當(dāng)外來流體進(jìn)入時(shí)，就很容易被吸入到毛管孔隙中。毛細(xì)管壓力的大小與多孔介質(zhì)的半徑反比，由于低滲氣藏的孔隙尺寸很小，所以易產(chǎn)生液相圈閉損害。另外，由于低孔低滲氣層中粘土礦物含量普遍較高，水敏性強(qiáng)，在勘探開發(fā)過程中， 易發(fā)生水化膨脹和分散，堵塞油氣通道，導(dǎo)致油氣層的滲透率降低而造成油氣層損害。而目前使用的常規(guī)鉆井液體系中，由于粘土顆粒屬于微細(xì)顆粒，會(huì)在濾餅形成前，隨流體一起進(jìn)入油氣層，在井眼周圍或井間的某些部位沉積下來，縮小油氣層流道尺寸，造成儲(chǔ)層傷害， 甚至完全堵死油氣層；另外，由于在低孔低滲油氣層中，孔道狹窄，毛細(xì)管效應(yīng)非常明顯，當(dāng)油(或氣)、水兩相在巖石孔隙中滲流時(shí)，水滴在流經(jīng)孔喉處遇阻，導(dǎo)致油相或氣相滲透率降低，造成液相圈閉效應(yīng)，損害儲(chǔ)層。而采用欠平衡壓力鉆井，往往需要的設(shè)備復(fù)雜，成本高。鄂爾多斯大牛地氣田，屬于低孔超低滲砂巖氣藏，雖然已探明儲(chǔ)量豐富，但是由于采用的鉆井液體系對(duì)儲(chǔ)層造成了嚴(yán)重的傷害，導(dǎo)致該區(qū)塊完井后需要“以儲(chǔ)層改造作為唯一投產(chǎn)建產(chǎn)手段”。為了解決鄂爾多斯地區(qū)大牛地區(qū)塊儲(chǔ)層傷害嚴(yán)重，不能獲得自然產(chǎn)能的問題，要求鉆井液粘土含量盡可能少甚至不含粘土，避免粘土顆粒進(jìn)入儲(chǔ)層，防止固相傷害； 另一方面要保證鉆井液濾液進(jìn)入儲(chǔ)層后易于返排，能夠防止發(fā)生液相圈閉。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提出了本發(fā)明，本發(fā)明也適合于其他低滲儲(chǔ)層的開發(fā)。本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有鉆井液體系中粘土顆粒和濾液對(duì)儲(chǔ)層造成嚴(yán)重傷害、 降低產(chǎn)能問題而提供的一種無粘土、儲(chǔ)層保護(hù)性能突出的新型低固相鉆井液體系。本發(fā)明具有新穎性，是針對(duì)低滲氣藏發(fā)明的一種無粘土鉆井液，鉆井液中不含粘土，添加防水鎖劑，避免了粘土顆粒和液相圈閉造成的儲(chǔ)層傷害，使用該新型鉆井液在鄂爾多斯大牛地氣田首次獲得了自然產(chǎn)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，通過以下技術(shù)方案達(dá)到基液選用清水，按照添加劑重量、體積百分比含有A.流型調(diào)節(jié)劑 3. 0-5. 0% ；B.防水鎖劑 3. 0-5. 0% ；C.抑制劑 2. 0-3. 0% ；
D.加重劑 3. 0% -5. 0% ；Ε. pH 調(diào)節(jié)劑 0. -0. 3% ；F.余量為水。所述的流行調(diào)節(jié)劑是由可生物降解聚合物TV-2、XC、CMC或PAC中得2_3種組成；所述的防水鎖劑是非離子表面活性劑CS、甲醇(MeOH)、非離子含氟表面活性劑 (FS)、防水鎖劑WP中的一種或者兩種；所述的抑制劑是氯化鉀、甲酸鉀或者聚丙烯酸鉀；所述的pH調(diào)節(jié)劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀或者氫氧化鈣；所述的加重劑是青石粉或者甲酸鹽。所述的低滲氣層鉆井液按照下述程序進(jìn)行(1)在現(xiàn)場(chǎng)配漿罐中裝入上述比例的清水；(2)依次加入上述比例的流行調(diào)節(jié)劑中的兩種或者三種，攪拌至全部溶解；(3)再加入上述比例的防水鎖劑中的一種或者兩種，攪拌均勻；(4)再加入上述比例的一種抑制劑，攪拌均勻；(5)再加入上述比例的一種加重劑，攪拌均勻；(6)用上述比例的一種PH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)鉆井液的pH值至8. 0-10. 0。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)勢(shì)所述的低滲氣層鉆井液是在分析研究鄂爾多斯大牛地低滲氣層的儲(chǔ)層傷害機(jī)理的基礎(chǔ)上發(fā)明的一種新型無粘土鉆井液，該鉆井液解決了常用鉆井液體系中固相顆粒尤其是粘土顆粒對(duì)儲(chǔ)層造成的傷害問題，解決了濾液侵入低滲儲(chǔ)層造成液相圈閉損害的問題，有利于保護(hù)儲(chǔ)層、提高產(chǎn)能；該鉆井液性能穩(wěn)定，濾失量低；該鉆井液使用的聚合物處理劑都是可生物降解的聚合物，形成的濾餅可以通過完井用生物解堵液解除，不污染環(huán)境；該鉆井液可廣泛應(yīng)用于低滲油氣藏的勘探開發(fā)。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明不僅限于這些例子。實(shí)施例1將本發(fā)明所述的一種新型的低滲氣層鉆井液在上述比例水中依次加入3.0% TV-2,2. 0% XC、3. 0%防水鎖劑WP、2. 0%甲酸鉀、3. 0%青石粉、0. 1 %氫氧化鈉，攪拌均勻配制而成，其性能為表觀粘度22. 5mPa. s, pH值8. 0，API濾失量7. 4ml，密度1. 05g/cm3。實(shí)施例2將本發(fā)明所述的一種新型的低滲氣層鉆井液在上述比例水中依次加入2.0% TV-2,3. 0% XC、2. 0%防水鎖劑WP、2. 0%甲酸鉀、3. 0%青石粉、0. 1 %氫氧化鈉，攪拌均勻配制而成，其性能為表觀粘度27. 5mPa. s, pH值8. 0，API濾失量6. 8ml，密度1. 05g/cm3。
權(quán)利要求
1.一種涉及低滲氣層勘探開發(fā)用鉆井液，在水作為基液的基礎(chǔ)上構(gòu)成，其特征在于含有成分與比例，按照添加劑重量、鉆井液體積百分比含有A.流型調(diào)節(jié)劑3.0-5.0% ；B.防水鎖劑3.0-5.0% ；C.抑制劑2.0-3. 0% ；D.加重劑3. 0% -5. 0% ；Ε. pH 調(diào)節(jié)劑 0. 1% -0. 3% ； F.余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液中不添加膨潤(rùn)土，防止粘土顆粒堵塞油氣通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液中使用的流行調(diào)節(jié)劑都是可生物降解的聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液中加入防水鎖劑，易于液相返排，防止發(fā)生液相圈閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液中添加含有鉀離子的抑制劑，防止濾液進(jìn)入儲(chǔ)層發(fā)生粘土膨脹，堵塞油氣通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液加重選用青石粉或者甲酸鹽，不適用重晶石粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的低滲氣層鉆井液，其特征在于鉆井液表觀粘度大于等于20mPa. s，API濾失量小于等于10. 0ml, pH值為8. 0-10. 0。
8.—種生產(chǎn)權(quán)利要求1產(chǎn)品的方法，其特征在于(1)在現(xiàn)場(chǎng)配漿罐中裝入上述比例的清水；(2)依次加入上述比例的流行調(diào)節(jié)劑中的兩種或者三種，攪拌至全部溶解；(3)再加入上述比例的防水鎖劑中的一種或者兩種，攪拌均勻；(4)再加入上述比例的一種抑制劑，攪拌均勻；(5)再加入上述比例的一種加重劑，攪拌均勻；(6)用上述比例的一種pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)鉆井液的pH值至8.0-10. 0。
全文摘要
本發(fā)明所述的一種新型的低滲氣層鉆井液及生產(chǎn)方法，是涉及在低滲氣層實(shí)施鉆井作業(yè)過程中應(yīng)用的一種無粘土鉆井液體系，屬于低固相鉆井液體系。其特征是水作為基液，流行調(diào)節(jié)劑含量3.0％-5.0％、防水鎖劑含量3.0-5.0％、抑制劑2.0-3.0％、加重劑3.0％-5.0％、pH調(diào)節(jié)劑0.1％-0.3％，鉆井液中不添加粘土，添加了防水鎖劑，避免了粘土顆粒和液相圈閉造成的儲(chǔ)層傷害，儲(chǔ)層保護(hù)效果好；該鉆井液使用的聚合物處理劑都是可生物降解的聚合物，形成的濾餅可以通過完井用生物解堵液解除，不污染環(huán)境；該鉆井液可廣泛應(yīng)用于低滲油氣藏的勘探開發(fā)。
文檔編號(hào)C09K8/12GK102373034SQ201010249540
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者張敬輝, 李公讓, 李斌, 李海濱, 武學(xué)芹, 王莉萍 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院, 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司