封堵材料和鉆井液添加劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種提高油基鉆井液封堵性能的封堵材 料和鉆井液添加劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油基鉆井液又稱油基泥漿，基本組成是油、水、有機(jī)粘土和油溶性化學(xué)處理劑。油 基鉆井液抑制性強(qiáng)，抗高溫、抗鹽鈣侵蝕，有利于井壁穩(wěn)定、潤滑性好、對油氣層損害小，多 用于水敏性地層。頁巖油藏由于地層中泥頁巖遇水易發(fā)生水化分散，而造成井壁坍塌，因此 國內(nèi)外多采用油基鉆井液進(jìn)行勘探開發(fā)。而油基鉆井液封堵性能的高低直接關(guān)系到鉆井液 對泥頁巖孔隙和裂縫的封堵效果，從而關(guān)系到受水侵入的程度和井壁的穩(wěn)定與否。因此，有 必要加強(qiáng)油基鉆井液封堵性，減少鉆井液濾失，降低水對泥頁巖侵入的量，從而保證井壁的 穩(wěn)定性。
[0003] 目前，國內(nèi)外在油基鉆井液封堵劑和降濾失劑研究上，已經(jīng)做出了很多的努力，許 多處理劑已經(jīng)相對成熟，也有比較好的效果。如張凡等在《一種油基膨脹封堵劑的合成及 其性能評價》中合成了一種用于油基鉆井液的膨脹封堵劑(見《長江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué) 版）》，2010,7 (3))，基本原料為苯乙烯、吸油性單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、聚乙烯醇和碳酸鈣。 胡文軍等在《強(qiáng)封堵油基鉆井液體系在W11-4D油田的應(yīng)用》中提出了一種具有強(qiáng)封堵能力 的油基鉆井液，利用乳化浙青、樹脂、超細(xì)碳酸鈣作用封堵劑(見《鉆井液與完井液》，2007， 24(3))。中國專利CN102863947A的公開了一種強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵鉆井液，強(qiáng)封堵劑為陽離子改 性浙青、磺化浙青、天然浙青粉、陽離子乳化浙青、膠體浙青、膠乳、乳化石蠟中的一種或一 種以上組合物。中國專利CN103013469A公開了一種使用納米二氧化娃改善不同溫度下水 基鉆井液性能的方法，該發(fā)明提供一種使用納米二氧化硅改善不同溫度下水基鉆井液性能 的方法，在基漿中加入納米二氧化硅分散液，使基漿形成更加薄而致密的泥餅，提高降濾失 效果。但這些技術(shù)的缺點(diǎn)或不足是：對巖石的微孔隙及微裂縫封堵能力不夠，導(dǎo)致在較長泥 頁巖井段鉆進(jìn)時，水對泥頁巖仍有一定程度上的侵入，從而增加了泥頁巖井壁坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)的不足，提供一種封堵材料及其使用方法，該方法 能夠改善濾餅質(zhì)量，減少油基鉆井液的濾失量；同時，油基鉆井液中的封堵顆粒能夠深入地 層孔隙和裂縫深處，從而增加油基鉆井液的封堵能力，保證井壁穩(wěn)定的提高鉆井液封堵性 能的方法。
[0005] 為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明首先提供了一種封堵材料，所述封堵材料包括納米二氧化硅和海泡石；其 中納米二氧化硅和海泡石的重量比為4-5:1-2。
[0007] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述納米二氧化硅的粒徑為20_500nm。
[0008] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述海泡石的粒徑為200-500目。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種含有所述封堵材料的油基鉆井液添加劑，包括：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種封堵材料，所述封堵材料包括納米二氧化硅和海泡石，其中納米二氧化硅和海 泡石的重量比為4-5:1-2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封堵材料，其特征在于，所述納米二氧化硅的粒徑為 20_500nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封堵材料，其特征在于，所述海泡石的粒徑為200-500 目。
4. 一種含有封堵材料的油基鉆井液添加劑，包括：
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆井液添加劑，其特征在于，所述乳化劑選自司盤80、烷基苯 磺酸鈣和油酸中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的鉆井液添加劑，其特征在于，所述潤濕劑選自十二烷基苯 磺酸鹽、十二烷基三甲基溴化銨和環(huán)烷酸鈣中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的鉆井液添加劑，其特征在于，所述氯化鈣水溶液 濃度為20~30重量％。
8. -種使用權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)所述的油基鉆井液添加劑提高鉆井液封堵性能的 方法，包括： 在油基鉆井液中按所述配比加入所述封堵材料、乳化劑、潤濕劑以及氯化鈣水溶液，然 后攪拌乳化，如此提高了所述鉆井液的封堵性能。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述油基鉆井液中加入油基鉆井液添 加劑的量按每100mL油基鉆井液加入封堵材料l_3g、乳化劑0. 5-2g、潤濕劑0. 5-2g以及氯 化鈣水溶液0. 1-lg。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，在將所述氯化鈣水溶液加入油基鉆 井液中時，將氯化鈣水溶液霧化后噴入到油基鉆井液中。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種封堵材料，所述封堵材料包括納米二氧化硅和海泡石；其中納米二氧化硅和海泡石的重量比為4-5:1-2。本發(fā)明還提供了一種含有所述封堵材料的油基鉆井液添加劑，包括：所述封堵材料1-3質(zhì)量份、乳化劑0.5-2質(zhì)量份、潤濕劑0.5-2質(zhì)量份以及氯化鈣水溶液0.1-1質(zhì)量份。本發(fā)明還提供了一種使用所述的油基鉆井液添加劑提高鉆井液封堵性能的方法，包括：在油基鉆井液中按組分加入所述封堵材料、乳化劑、潤濕劑以及氯化鈣水溶液，然后攪拌乳化，如此提高了所述鉆井液的封堵性能。
【IPC分類】C09K8-32, C09K8-03
【公開號】CN104710968
【申請?zhí)枴緾N201310693508
【發(fā)明人】李作會, 劉振東, 李公讓, 周守菊, 侯業(yè)貴, 武學(xué)芹, 高楊, 張妍
【申請人】中國石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月17日