專利名稱：一種保護煤層氣儲層的鉆井液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油與天然氣鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種保護煤層氣儲層的鉆井液。
背景技術(shù)：
煤層氣是一種煤層本身自生自儲式的非常規(guī)天然氣資源，主要成分是甲烷。我國煤層氣資源量約為36.81萬億m3，是美國的3倍，與陸上常規(guī)天然氣資源量相當，近幾年加大了對煤層氣勘探開發(fā)的力度，但還未形成工業(yè)規(guī)模和商業(yè)價值，遇到了不少技術(shù)難題，儲層保護問題就是其中之一。煤層氣儲集層與常規(guī)砂巖、碳酸鹽巖儲層有很大差別，它具有高吸附性、低滲透性，且易受壓縮、破碎等特性，這些特性決定了在煤層氣鉆井過程中煤層受到的傷害遠大于常規(guī)儲層，而煤層氣儲層傷害直接影響到煤層氣的解吸、擴散、運移及后期排采，因此，煤層氣儲層傷害問題值得重點關(guān)注。鉆井液與儲層直接接觸，對煤層氣儲層造成的傷害情況復雜，主要有:(I)鉆井液被煤巖吸附或吸收，引起煤巖滲透率下降；(2)鉆井液中固相顆粒對裂隙通道的充填堵塞；聚合物類鉆井液侵入煤層，因高分子聚合物的吸附作用，引起粘土絮凝堵塞，羧基水化作用引起粘土膨脹堵塞，從而降低煤層滲透率；(4)鉆井液與地層水作用產(chǎn)生固體沉淀，造成孔隙通道堵塞。由于煤層氣儲層的特殊性，常規(guī)油氣藏鉆探使用的鉆井液不適合該儲層。目前部分作業(yè)者和技術(shù)專家推薦使用清水進行煤層氣儲層鉆井，但進一步的空內(nèi)實驗研究和現(xiàn)場應用表明，由于煤層中含有少量粘土礦物或薄煤層與泥頁巖互層，清水會引起水敏性損害和井壁不穩(wěn)定，加之我國煤層氣儲層滲透率普遍小，水鎖損害較為嚴重，因此，目前缺乏既能有效保護煤層氣儲層，又能保持煤層井壁穩(wěn)定的鉆井液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種保護煤層氣儲層的鉆井液，旨在解決目前在煤層氣儲層鉆井過程中，現(xiàn)用鉆井液對煤層氣儲層的損害較嚴重，降低了儲層的滲透率，使得煤層氣的解吸附的不足，未能有效地保護煤層氣儲層及保持煤層井壁穩(wěn)定性的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種保護煤層氣儲層的鉆井液，該鉆井液包含下列質(zhì)量百分比的物質(zhì):淡水:100份，pH值調(diào)節(jié)劑:0.1 0.3份，水敏性抑制劑:0.5 10份，防水鎖劑:0.1 I份。進一步，以氯化鈉計，所述淡水為礦化度低于1.0%的天然淡水；所述pH調(diào)節(jié)劑為無機堿，采用強堿或強堿弱酸鹽；所述水敏性抑制劑為無機鹽，采用一價鹽或二價鹽；所述防水鎖劑由聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺配制而成。進一步，所述pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉或由氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、 碳酸氫鈉構(gòu)成的混合物。
進一步，所述水敏性抑制劑為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂或由氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂構(gòu)成的混合物。進一步，所述防水鎖劑中聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制時的質(zhì)量比為I 3: 5: 4 2。進一步，該鉆井液的密度1.01 1.08g/cm3，PH值8 10，膨脹率降低率彡60%,接觸角降低率> 50%，巖心滲透率濕態(tài)下恢復率> 85%，干態(tài)下恢復率> 95%，煤粉蘭氏體積降低率> 15%。進一步，該保護煤層氣儲層的鉆井液在煤層氣儲層鉆井過程中的應用方法為:待鉆穿煤層氣儲層蓋層、進入煤層氣儲層時，向盛液罐注入所需量無粘上相的配漿淡水；將pH值調(diào)節(jié)劑、水敏性抑制劑和防水鎖劑按順序加入到配漿淡水中，充分攪拌至溶解，進行鉆井作業(yè)；作業(yè)過程中調(diào)控泥漿泵的排量和泵壓，滿足攜帶煤屑條件下，控制排量示泵壓在最低值。進一步、所述保護煤層氣儲層的鉆井液煤層氣吸附解吸性能評價裝置包括:甲烷氣體罐、第一緩沖罐、第一壓力表、充氣罐、第二緩沖罐、第二壓力表、吸附罐、水浴鍋、真空泵、第三壓力表；所述甲烷氣體罐安裝在所述水浴鍋的左側(cè)，所述第一緩沖罐連接所述甲烷氣體罐，所述第一壓力表安裝在所述第一緩沖罐，所達充氣罐連接所述第一緩沖罐，所述第二緩沖罐連接所述第一緩沖罐和吸附罐，所述第二壓力表安裝在所述第二緩沖罐，所述真空泵連接所述第二緩沖罐，所述第三壓力表安裝在所述真空泵，所述水浴鍋內(nèi)設置所述充氣罐和吸附罐。 本發(fā)明提供的保護煤層氣儲層的鉆井液，該鉆井液包含下列質(zhì)量百分比的物質(zhì):淡水:100份，pH值調(diào)節(jié)劑:0.1 0.3份，水敏性抑制劑:0.5 10份，防水鎖劑:0.1 I份；該鉆井液密度1.01 1.08g/cm3，pH值8 10，膨脹率降低率彡60%，接觸角降低率彡50%，巖心滲透率濕態(tài)下恢復率> 85%、干態(tài)下恢復率> 95%，煤粉蘭氏體積降低率^ 15%，無粘土相，可最大限度降低固相侵入引起的煤層氣儲層損害，有效防止煤巖中粘土礦物水化，降低水鎖和促進煤層氣在煤巖表面解吸附，有效地保護了煤層氣儲層，并保持了煤層井壁的穩(wěn)定性，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。


圖1是本發(fā)明實施例提供的保護煤層氣儲層的鉆井液在煤層氣儲層鉆井過程中的應用方法的實現(xiàn)流程圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的煤層氣吸附解吸性能評價裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定發(fā)明。
本發(fā)明的目的在于提供一種保護煤層氣儲層的鉆井液，該鉆井液包含下列質(zhì)量百分比的物質(zhì):淡水:100份，pH值調(diào)節(jié)劑:0.1 0.3份，水敏性抑制劑:0.5 10份，防水鎖劑:0.1 I份。在本發(fā)明實施例中，所述淡水為礦化度低于1.0%的天然淡水；pH調(diào)節(jié)劑為無機堿，采用強堿或強堿弱酸鹽；水敏性抑制劑為無機鹽，采用一價鹽或二價鹽；防水鎖劑由聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺配制而成。在本發(fā)明實施例中，pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉或由氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉構(gòu)成的混合物。 在本發(fā)明實施例中，水敏性抑制劑為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂或由氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯 化鎂構(gòu)成的混合物。在本發(fā)明實施例中，防水鎖劑中聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制時的質(zhì)量比為I 3: 5: 4 2。在本發(fā)明實施例中，該鉆井液的密度1.01 1.08g/cm3，pH值8 10，膨脹率降低率> 60 %，接觸角降低率> 50 %，巖心滲透率濕態(tài)下恢復率> 85 %，干態(tài)下恢復率> 95 %，煤粉蘭氏體積降低率彡15%。在本發(fā)明實施例中，該保護煤層氣儲層的鉆井液在煤層氣儲層鉆井過程中的應用方法為:待鉆穿煤層氣儲層蓋層、進入煤層氣儲層時，向盛液罐注入所需量無粘土相的配漿淡水；將pH值調(diào)節(jié)劑、水敏性抑制劑和防水鎖劑按順序加入到配漿淡水中，充分攪拌至溶解，進行鉆井作業(yè)；作業(yè)過程中調(diào)控泥漿泵的排量和泵壓，滿足攜帶煤屑條件下，控制排量和泵壓在最低值。在本發(fā)明實施例中，保護煤層氣儲層的鉆井液煤層氣吸附解吸性能評價裝置包括:甲烷氣體罐、第一緩沖罐、第一壓力表、充氣罐、第二緩沖罐、第二壓力表、吸附罐、水浴鍋、真空泵、第三壓力表；甲烷氣體罐安裝在水浴鍋的左側(cè)，第一緩沖罐連接甲烷氣體罐，第一壓力表安裝在第一緩沖罐，充氣罐連接第一緩沖罐，第二緩沖罐連接第一緩沖罐和吸附罐，第二壓力表安裝在第二緩沖罐，真空泵連接第二緩沖罐，第三壓力表安裝在真空泵，水浴鍋內(nèi)設置充氣罐和吸附罐。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的保護煤層氣儲層的鉆井液在煤層氣儲層鉆井過程中的應用方法的實現(xiàn)流程。在本發(fā)明實施例中，該保護煤層氣儲層的鉆井液在煤層氣儲層鉆井過程中的應用方法為:在步驟SlOl中，待鉆穿煤層氣儲層蓋層、進入煤層氣儲層時，向盛液罐注入所需量無粘土相的配漿淡水；在步驟S102中，將pH值調(diào)節(jié)劑、水敏性抑制劑和防水鎖劑按順序加入到配漿淡水中，充分攪拌至溶解，進行鉆井作業(yè)；
在步驟S103中，作業(yè)過程中調(diào)控泥漿泵的排量和泵壓，滿足攜帶煤屑條件下，控制排量和泵壓在最低值。下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。本發(fā)明的目的是針對目前煤層氣儲層鉆井過程中，現(xiàn)用鉆井液對煤層氣儲層的損害較嚴重，降低了儲層的滲透率并影響到煤層氣的解吸附的不足，提供一種保護煤層氣儲層的鉆井液，解決煤層氣儲層鉆井過程中的儲層損害問題。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:保護煤層氣儲層的鉆井液由淡水、pH值調(diào)節(jié)劑、水敏性抑制劑和防水鎖劑配制而成；根據(jù)本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方案，本發(fā)明中的煤層氣保護鉆井液中淡水為礦化度(以氯化鈉計)低于1.0%的天然淡水，或經(jīng)過處理的淡水；pH調(diào)節(jié)劑為無機堿，可以是強堿或強堿弱酸鹽；水敏性抑制劑為無機鹽，可以是一價鹽或二價鹽；的防水鎖劑由非離子型水溶性表面活性劑聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺配制而成。根據(jù)本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方案，本發(fā)明中的煤層氣保護鉆井液中，pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉或由氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉構(gòu)成的混合物；水敏性抑制劑為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂或由氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂構(gòu)成的混合物；防水鎖劑中，聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺均為非離子型水溶性表面活性劑。根據(jù)本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方案，本發(fā)明中的煤層氣保護鉆井液中，防水鎖劑中，聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制時的質(zhì)量比為I 3: 5: 4 2。根據(jù)本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方案，本發(fā)明中的煤層氣保護鉆井液中，pH調(diào)節(jié)劑主要用于調(diào)整鉆井液的PH，使鉆井液處于8-0，有利于防水鎖劑溶解，降低水敏性抑制劑對鉆具的腐蝕，消除煤層氣儲層中 的堵塞物。根據(jù)本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方案，本發(fā)明中的煤層氣保護鉆井液中，水敏性抑制劑主要用于防止儲層中少量粘土礦物水化，同時由于活度差還能使煤層氣儲層“龜裂”出微裂隙，有利于提高儲層滲透性，本發(fā)明中的水敏性抑制劑選用無機鹽，不會像有機聚合物那樣長期吸附在煤巖孔隙內(nèi)表面，堵塞煤層氣滲流通道和影響煤層氣解吸附。根據(jù)本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方案，本發(fā)明中的煤層氣保護鉆井液中，防水鎖劑主要用于降低煤層氣儲層水所造成的損害，具有用量小、作用效果好的特點，同時還能促進煤層氣從煤巖表面解吸附，該發(fā)明中的防水鎖劑針對煤巖有機質(zhì)表面、且親水性弱的特點，通過優(yōu)選表面活性劑種類和優(yōu)化配比研制而成，防水鎖劑通過非極性端吸附在煤巖表面，使表面親水性增強，從而降低水鎖和煤層氣在煤巖表面的吸附量。根據(jù)本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方案，本發(fā)明中的煤層氣保護鉆井液，以鉆井液中水基計，該鉆井液中PH調(diào)節(jié)劑加量為0.1g 0.3g/100g水，水敏性抑制劑加量為0.5g 10g/100g水，防水鎖劑加量為0.1g lg/100g水。根據(jù)本發(fā)明的保護煤層氣儲層的鉆井液，密度1.01 1.08g/cm3，pH值8 10，膨脹率降低率> 60%，接觸角降低率> 50%，巖心滲透率濕態(tài)下恢復率> 85%、干態(tài)下恢復率彡95%，煤粉蘭氏體積降低率彡15%。本發(fā)明的保護煤層氣儲層的鉆井液中，各組成原料均可商購獲得，可選用普通工業(yè)產(chǎn)品。本發(fā)明還提供了的保護煤層氣儲層的鉆井液在煤層氣儲層鉆井中的應用工藝。保護煤層氣儲層的鉆井液在現(xiàn)場煤層氣儲層鉆井中應用工藝:待鉆穿煤層氣儲層蓋層、進入煤層氣儲層時，向盛液罐注入所需量無粘土相的配漿淡水，再將PH值調(diào)節(jié)劑、水敏性抑制劑和防水鎖劑按順序加入到配漿水中，充分攪拌至溶解，進行鉆井作業(yè)。作業(yè)過程中調(diào)控泥漿泵的排量和泵壓，滿足攜帶煤屑條件下，控制排量和泵壓在最低值，該本發(fā)明提供的保護煤層氣儲層的鉆井液是一種新型的無粘土相保護煤層氣儲層的鉆井液，配制簡單、成本低廉，適合煤層氣儲層鉆進。在性能上，本發(fā)明提供的煤層氣儲層鉆井液既滿足了鉆井工程需要，又具有保護煤層氣儲層的優(yōu)勢:由于無粘土相(繼承了清水的優(yōu)點)，可最大限度降低固相侵入引起的煤層氣儲層損害；有效防止煤巖中粘土礦物水化，甚至增加煤層氣儲層的滲透性；降低水鎖和促進煤層氣在煤巖表面解吸附。在使用時，本發(fā)明實施不需要特殊配制設備，可用于煤層氣直井、定向井和水平井。
具體實施方式
:下述具體實施例中所采用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述具體實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。本發(fā)明下述具體實施例中的pH調(diào)節(jié)劑中氫氧化鈉、氫氧化鉀購買于濟南世紀聯(lián)興經(jīng)貿(mào)有限公司，碳酸鈉、碳酸氫鈉購買于濟南中信化工有限公司。本發(fā)明下述具體實施例中的水敏性抑制劑中氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂均購買于濟南鑫同創(chuàng)化工有限公司 。本發(fā)明下述具體實施例中的防水鎖劑中聚氧乙烯烷基酚醚購于臨沂鴻盛化工有限公司，聚氧乙烯辛基苯酚醚購于淄博海杰化工有限公司，聚醚二胺為發(fā)明專利(CN102433110A)在山東東營石大創(chuàng)新科技有限公司的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品。1、本發(fā)明中保護煤層氣儲層的鉆井液的配制:實例1:保護煤層氣儲層的鉆井液的配制配方1:淡水400mL、碳酸鈉0.60g、氫氧化鈉0.40g、水敏性抑制劑(氯化鈉)12.00、防水鎖劑1.20g(聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制時的質(zhì)量比為3: 5: 2)。按照配方I組成，在低速^OOrpm)攪拌條件下，向淡水中依次加入碳酸鈉、氫氧化鈉、水敏性抑制劑、防水鎖劑，即得保護煤層氣儲層的鉆井液，記為1#鉆井液。實例2:保護煤層氣儲層的鉆井液的配制配方2:淡水400mL、碳酸鈉0.60g、氫氧化鈉0.40g、水敏性抑制劑(氯化鈉與氯化鈣質(zhì)量比為6: I) 14.00g、防水鎖劑1.20g(聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制時的質(zhì)量比為2: 5: 3)。按照配方2組成，在低速^OOrpm)攪拌條件下，向淡水中依次加入碳酸鈉、氫氧化鈉、水敏性抑制劑、防水鎖劑，即得保護煤層氣儲層的鉆井液，記為2#鉆井液。實例3:保護煤層氣儲層的鉆井液的配制配方3:淡水400mL、碳酸鈉0.60g、氫氧化鉀0.40g、水敏性抑制劑(氯化鉀與氯化鈣質(zhì)量比為6: I) 14.00g、防水鎖劑1.20g(聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制時的質(zhì)量比為1: 5: 4)。
按照配方3組成，在低速^OOrpm)攪拌條件下，向淡水中依次加入碳酸鈉、氫氧化鉀、水敏性抑制劑、防水鎖劑，即得保護煤層氣儲層的鉆井液，記為3#鉆井液。2、測試上述配制的本發(fā)明的保護煤層氣儲層的鉆井液的性能，具體操作和測試方法如下:2.1密度測試用量程在0.96g/cm3-2.00g/cm3的鉆井液用液體密度計，測試上述配制保護煤層氣儲層的鉆井液的密度。2.2pH 值測試用pH計，測試上述配制保護煤層氣儲層的鉆井液的pH值。2.3水敏性抑制效果評價
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參考國家標準“水基鉆井液現(xiàn)場測試程序(GB/T16783-1997) ”，利用JHTP新型智能膨脹儀，測試過100目煤粉壓制的巖心在上述配制保護煤層氣儲層的鉆井液中的膨脹率，并以清水做空白實驗，計算出膨脹率降低率。2.4接觸角測試采用停滴法，利用美國科諾工業(yè)有限公司的SL200B型接觸角測試儀，測試了煤巖巖心對上述配制保護煤層氣儲層的鉆井液的潤濕性，并以標準鹽水做空白實驗，計算接觸角降低率。測試溫度:20°C。2.5煤巖巖心氣測滲透率恢復值測定按照石油與天然氣行業(yè)標準SY/T6540-2002《鉆井液完井液損害油層室內(nèi)評價方法》執(zhí)行，使用石油大學(華東)機電總廠的多功能油氣層保護評價裝置在濕態(tài)和干態(tài)條件下評價了本發(fā)明中保護煤層氣儲層的鉆井液對煤巖巖心的儲層保護效果。2.6對甲烷在煤巖表面解吸附特性的影響實驗原理:在恒定溫度下，對應一定的吸附劑壓力，固體表面只能吸附一定量的氣體。通過測定一系列相對壓力下相應的吸附量，得到吸附等溫線。煤對甲烷的吸附可用蘭繆爾(Langmuir)方程表述:V = Vl P/ (P+PL) (I)式:V為甲烷吸附量，cm3/g ;VL為蘭氏體積，cm3/g ;P為氣體壓力MPa ；PL為蘭氏壓力，MPa。其中蘭氏體積表征煤的最大吸附量，蘭氏壓力是蘭氏體積的一半在等溫吸附曲線上的投影點，代表等溫吸附曲線的陡峭程度，其數(shù)值小等溫吸附曲線則陡，反之則平緩，決定了降壓速度和可降壓的空間，以及降壓的難易程度和可采性。依據(jù)上述原理，設計、加工了煤層氣吸附解吸特性評價裝置，如圖2所示。煤層氣吸附解吸性能評價裝置包括:甲烷氣體罐、第一緩沖罐、第一壓力表、充氣罐、第二緩沖罐、第二壓力表、吸附罐、水浴鍋、真空泵、第三壓力表；甲烷氣體罐安裝在水浴鍋的左側(cè)，第一緩沖罐連接甲烷氣體罐，第一壓力表安裝在第一緩沖罐，充氣罐連接第一緩沖罐，第二緩沖罐連接第一緩沖罐和吸附罐，第二壓力表安裝在第二緩沖罐，真空泵連接第二緩沖罐，第三壓力表安裝在真空泵，水浴鍋內(nèi)設置充氣罐和吸附罐。選用山西沁水盆地煤樣，粉碎至60-80目，采用該裝置評價了本發(fā)明中保護煤層氣儲層的鉆井液對甲烷在煤巖表面解吸附特性的影響，以蒸餾水做空白實驗，計算山蘭氏體積降低率。
采用2.1 2.6對本發(fā)明的1#、2#、3#鉆井液的性能進行測試，所得結(jié)果參見表I 3:表I 1#煤層氣儲層保護鉆井液性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種保護煤層氣儲層的鉆井液，其特征在于，該鉆井液包含下列質(zhì)量百分比的物質(zhì):淡水:100份，pH值調(diào)節(jié)劑:0.1 0.3份，水敏性抑制劑:0.5 10份，防水鎖劑:0.1 I份。
2.如權(quán)利要求1所述的保護煤層氣儲層的鉆井液，其特征在于，所述淡水為礦化度低于1.0%的天然淡水； 所述PH調(diào)節(jié)劑為無機堿，采用強堿或強堿弱酸鹽； 所述水敏性抑制劑為無機鹽，采用一價鹽或二價鹽； 所述防水鎖劑由聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺配制而成。
3.如權(quán)利要求2所述的保護煤層氣儲層的鉆井液，其特征在于，所述pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉或由氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉構(gòu)成的混合物。
4.如權(quán)利要求2所述的保護煤層氣儲層的鉆井液，其特征在于，所述水敏性抑制劑為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂或由氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂構(gòu)成的混合物。
5.如權(quán)利要求2所述的保護煤層氣儲層的鉆井液，其特征在于，所述防水鎖劑中聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚醚二胺在配制時的質(zhì)量比為I 3: 5: 4 2。
6.如權(quán)利要求1所述的保護煤層氣儲層的鉆井液，其特征在于，該鉆井液的密度1.01 1.08g/cm3，pH值8 10，膨脹率降低率彡60%，接觸角降低率彡50%，巖心滲透率濕態(tài)下恢復率> 85%，干態(tài)下恢復率> 95%，煤粉蘭氏體積降低率> 15%。
7.如權(quán)利要求1 所述的保護煤層氣儲層的鉆井液，其特征在于，該保護煤層氣儲層的鉆井液在煤層氣儲層鉆井過程中的應用方法為: 待鉆穿煤層氣儲層蓋層、進入煤層氣儲層時，向盛液罐注入所需量無粘土相的配漿淡水； 將PH值調(diào)節(jié)劑、水敏性抑制劑和防水鎖劑按順序加入到配漿淡水中，充分攪拌至溶解，進行鉆井作業(yè)； 作業(yè)過程中調(diào)控泥漿泵的排量和泵壓，滿足攜帶煤屑條件下，控制排量和泵壓在最低值。
8.如權(quán)利要求1所述的保護煤層氣儲層的鉆井液，其特征在于，所述保護煤層氣儲層的鉆井液煤層氣吸附解吸性能評價裝置包括:甲烷氣體罐、第一緩沖罐、第一壓力表、充氣罐、第二緩沖罐、第二壓力表、吸附罐、水浴鍋、真空泵、第三壓力表； 所述甲烷氣體罐安裝在所述水浴鍋的左側(cè)，所述第一緩沖罐連接所述甲烷氣體罐，所述第一壓力表安裝在所述第一緩沖罐，所述充氣罐連接所述第一緩沖罐，所述第二緩沖罐連接所述第一緩沖罐和吸附罐，所述第二壓力表安裝在所述第二緩沖罐，所述真空泵連接所述第二緩沖罐，所述第三壓力表安裝在所述真空泵，所述水浴鍋內(nèi)設置所述充氣罐和吸附罐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保護煤層氣儲層的鉆井液，該鉆井液包含下列質(zhì)量百分比的物質(zhì)淡水100份，pH值調(diào)節(jié)劑0.1～0.3份，水敏性抑制劑0.5～10份，防水鎖劑0.1～1份；該鉆井液密度1.01～1.08g/cm3，pH值8～10，膨脹率降低率≥60％，接觸角降低率≥50％，巖心滲透率濕態(tài)下恢復率≥85％、干態(tài)下恢復率≥95％，煤粉蘭氏體積降低率≥15％，無粘土相，可最大限度降低同相侵入引起的煤層氣儲層損害，有效防止煤巖中粘土礦物水化，降低水鎖和促進煤層氣從煤巖表面解吸附，有效地保護了煤層氣儲層，并保持了煤層井壁的穩(wěn)定性，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。
文檔編號C09K8/12GK103194189SQ20131012394
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者黃維安, 邱正松, 馬永樂, 鐘漢毅, 江琳, 曹杰, 白雪飛 申請人:中國石油大學(華東)