一種水基鉆井液抑制劑和水基鉆井液及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種鉆井液抑制劑和鉆井液及其應(yīng)用，特別設(shè)及一種水基鉆井液抑制 劑和水基鉆井液及其應(yīng)用，屬于石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國頁巖氣資源預(yù)測可采儲量達(dá)10. 3X1〇i2-47.OXlOi2立方米，具有良好的勘探 開發(fā)前景，一旦成功地規(guī)?；碧介_發(fā)，能夠有效地緩解我國油氣供需矛盾，因此頁巖氣勘 探和開發(fā)已成為"十二五"國家重大戰(zhàn)略。
[0003] 現(xiàn)階段，水平鉆井技術(shù)是頁巖氣開發(fā)的核屯、技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于頁巖氣開發(fā)鉆 井。為了后期水力壓裂增產(chǎn)，水平井段多分布在天然裂縫發(fā)育地層，且沿最小水平主應(yīng)力方 向鉆進(jìn)。在鉆井過程中，鉆井液濾液極易侵入頁巖氣頁巖內(nèi)部，容易引起頁巖氣頁巖的水化 膨脹，從而引起井壁巧塌、卡鉆等。因此，抑制頁巖氣頁巖的水化膨脹成為水平井開發(fā)頁巖 氣資源的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。
[0004] 抑制劑又稱防塌劑，主要用于配制鉆井液，在鉆井液鉆進(jìn)頁巖氣頁巖地層時，可抑 制頁巖氣頁巖的水化膨脹，進(jìn)而防止由于頁巖氣頁巖的水化膨脹引起的井壁巧塌、卡鉆等。 陽〇化]目前，我國頁巖氣水平井鉆井使用的多為油基鉆井液，雖然油基鉆井液具有優(yōu)異 的抑制性，但其配制成本較高且存在環(huán)保問題，井漏處理困難，一旦發(fā)生井漏問題，必將造 成重大經(jīng)濟(jì)損失。水基鉆井液則具有成本低廉W及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，但在頁巖氣水平井鉆 井中，常規(guī)水基鉆井液難W解決頁巖氣頁巖的水化膨脹運(yùn)一問題，從而難W滿足頁巖氣水 平井勘探的工程技術(shù)需要。
[0006] 因此，對能夠有效抑制頁巖水化膨脹的水基鉆井液抑制劑及水基鉆井液的研究， 具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種有效抑制頁巖氣頁巖的水化 膨脹，明顯降低頁巖膨脹率，防止井壁巧塌、卡鉆的水基鉆井液抑制劑和水基鉆井液。
[0008] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明首先提供了一種水基鉆井液抑制劑，該水基鉆井 液抑制劑包括聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋。
[0009] 本發(fā)明中，聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋為吐溫60,可商購獲得。
[0010] 本發(fā)明提供了上述聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋作為水基鉆井液抑制劑的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液抑制劑中，優(yōu)選地，該水基鉆井液抑制劑還包括水。
[0012] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液抑制劑中，優(yōu)選地，所述聚氧乙締失水山梨醇硬脂 酸醋的重量為該水基鉆井液抑制劑總重量的1% -10%。
[0013] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液抑制劑中，優(yōu)選地，所述聚氧乙締失水山梨醇硬脂 酸醋的重量為該水基鉆井液抑制劑總重量的3% -7%。
[0014] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液抑制劑可W用于抑制頁巖氣頁巖的水化膨脹。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種水基鉆井液，該水基鉆井液包括上述的水基鉆井液抑制劑。
[0016] 本發(fā)明提供了上述聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋作為水基鉆井液的應(yīng)用。
[0017] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液中，優(yōu)選地，所述聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋的 重量為水基鉆井液總重量的1% -10% ;更優(yōu)選地，所述聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋的重 量為水基鉆井液總重量的3% -7%。
[0018] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液中，優(yōu)選地，該水基鉆井液中還包括粘±、封堵劑、 加重劑、增粘劑、潤滑劑、降粘劑、降濾失劑和絮凝劑中的一種或幾種的組合。
[0019] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液中，對于粘±、封堵劑、加重劑、增粘劑、潤滑劑、降 粘劑、降濾失劑和絮凝劑的添加量沒有特別的限定，可W分別為本領(lǐng)域常用的各種含量，優(yōu) 選地，W該水基鉆井液中含有的水的重量計，所述粘±的添加量為0% -5%巧％W下），所 述封堵劑的添加量為0%-5%巧％ ^下），所述加重劑的添加量為0%-300% (300%W 下），所述增粘劑的添加量為〇%-1% (1%W下），所述潤滑劑的添加量為〇%-5%巧％^ 下），所述降粘劑的添加量為0%-5%巧％^下），所述降濾失劑的添加量為0%-5%巧％ W下），所述絮凝劑的添加量為〇%-5%巧％^下）。
[0020] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液中，對于粘±、封堵劑、加重劑、增粘劑、潤滑劑、降 粘劑、降濾失劑和絮凝劑的種類沒有特別的限定，可W分別為本領(lǐng)域常用的各種粘±、封堵 劑、加重劑、增粘劑、潤滑劑、降粘劑、降濾失劑和絮凝劑，均為本領(lǐng)域常見的材料，均可市售 獲得；
[0021] 優(yōu)選地，采用的粘±包括膨潤±、海泡石和凹凸棒石中的一種或幾種的組合；
[0022] 采用的封堵劑包括漸青、橫化漸青、納米二氧化娃和納米重晶石中的一種或幾種 的組合；
[0023] 采用的加重劑包括重晶石和/或鐵礦粉；
[0024] 采用的增粘劑包括高粘聚陽離子纖維素、高粘簇甲基纖維素鋼鹽、丙締酸鹽與丙 締酷胺共聚物和徑乙基纖維素中的一種或幾種的組合；
[00巧]采用的潤滑劑包括塑料小球和/或石墨；
[0026] 采用的降粘劑包括橫甲基丹寧、橫甲基拷膠、橫化苯乙締-馬來酸酢共聚物和醋 酸乙締醋-順下締二酸酢共聚物中的一種或幾種的組合；
[0027] 采用的降濾失劑包括簇甲基纖維素鋼鹽、褐煤堿液、硝基腐植酸鋼、銘腐植酸和簇 丙基淀粉中的一種或幾種的組合；
[0028] 采用的絮凝劑包括丙締臘共聚物鐘鹽、丙締酷胺與丙締酸鋼共聚物和復(fù)合離子型 大分子量聚合物中的一種或幾種的組合。
[0029] 本發(fā)明提供的上述水基鉆井液可W用于抑制頁巖氣頁巖的水化膨脹。
[0030] 對本發(fā)明中的水基鉆井液抑制劑和水基鉆井液的制備方法，沒有特殊要求，只要 按照比例將各原料混合均勻即可。
[0031] 本發(fā)明中采用的聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋能夠?qū)搸r氣頁巖的水化膨脹、分 散具有強(qiáng)抑制作用，是由于其在頁巖孔喉和頁巖表面具有強(qiáng)烈吸附作用，能夠改變頁巖孔 喉和頁巖表面的性能，從而對頁巖氣頁巖的水化膨脹和分散具有強(qiáng)抑制作用，降低頁巖膨 脹率，進(jìn)而能夠防止井壁巧塌、卡鉆和強(qiáng)化井壁穩(wěn)定性并減少井下復(fù)雜事故。
[0032] 本發(fā)明的水基鉆井液抑制劑和水基鉆井液中由于含有聚氧乙締失水山梨醇硬脂 酸醋，對頁巖氣頁巖的水化膨脹、分散具有強(qiáng)抑制作用，能夠明顯降低頁巖膨脹率，防止井 壁巧塌、卡鉆等，強(qiáng)化井壁穩(wěn)定性并減少井下復(fù)雜情況。
【具體實施方式】
[0033] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行W下詳細(xì)說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0034] 如無特別說明，使用的各材料均可市售獲得，其中，聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋 (吐溫60)由成都格雷西亞化學(xué)技術(shù)有限公司生產(chǎn)，分子量為1311. 68。 陽0對實施例1
[0036] 本實施例提供了一種水基鉆井液抑制劑，其是通過W下步驟得到的：
[0037] 將5g的聚氧乙締失水山梨醇硬脂酸醋和95g的去離子水混合，得到水基鉆井液抑 制劑。該水基鉆井液抑制劑可W直接作為水基鉆井液使用。 陽0測實施例2<