页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法

文档序号:1350383 发布日期:2020-07-24 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法 (Shale stuck-releasing liquid, preparation method thereof and shale drilling corrosion stuck-releasing method ) 是由 刘伟 陆灯云 吴正良 袁志平 欧翔 彭陶钧 景岷嘉 王棋 朱思远 向朝纲 曾婷 于 2020-04-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法,所述页岩解卡液由按重量计100份的水、10~15份的页岩主溶蚀分散剂、5~10份的页岩辅溶蚀分散剂、1~3份的页岩渗透分散剂、1~3份的缓蚀剂构成。本发明的优点包括:浸泡时间短,配制施工工艺简单,解卡综合成本相对较低;客服了传统及国外现有的常规油基解卡液浸泡时间长的缺陷,并且解卡效率高;与水基钻井液和油基钻井液的配伍性均较好,对井下钻井性能不造成污染;解卡液对石英含量为35%以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层(例如,龙马溪页岩)的大掉块48h的溶蚀率可达55%以上;且对定向仪器各个配件的腐蚀率很低。(The invention discloses a shale stuck freeing liquid, a preparation method thereof and an erosion stuck freeing method for shale drilling, wherein the shale stuck freeing liquid comprises 100 parts of water, 10-15 parts of shale main erosion dispersing agent, 5-10 parts of shale auxiliary erosion dispersing agent, 1-3 parts of shale penetrating dispersing agent and 1-3 parts of corrosion inhibitor by weight. The advantages of the invention include: the soaking time is short, the preparation and construction process is simple, and the comprehensive cost of releasing the stuck is relatively low; the defect of long soaking time of the conventional and foreign conventional oil-based stuck freeing liquid is overcome, and the stuck freeing efficiency is high; the compatibility with water-based drilling fluid and oil-based drilling fluid is better, and the pollution to the underground drilling performance is avoided; the dissolution rate of the stuck freeing solution to large fallen blocks of a shale stratum (such as the Longmaxi shale) with the quartz content of more than 35 percent, the bedding development and the brittleness coefficient of more than 0.2 can reach more than 55 percent after 48 hours; and the corrosion rate to various fittings of the orientation instrument is low.)

页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法

技术领域

本发明涉及油田开发的页岩气钻井卡钻用解卡药剂技术领域,具体来讲,涉及一种能够用于页岩气钻井卡钻用的页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法。

背景技术

目前,国内页岩气水平井钻井过程(例如,龙马溪页岩气水平井钻井过程)中,存在井壁失稳、掉块,阻卡、卡钻等多发事故。据统计,2014年至今,川渝地区旋转导向工具已埋井45套,经济损失严重。其中,2016年大面积使用油基泥浆以来,埋井41套,埋井率高达7.75%,埋井区域分布长宁-昭通、威远、自贡等区块。埋井的旋转导向复杂井中,卡钻事故都发生在水平段,主要是页岩掉块卡钻。

目前,页岩掉块卡钻事故,处理难度大,处理手段少,使用机械方法震击、倒扣等耗时长,作业费用高,并且成功率较低,使用常用的解卡剂和常规盐酸、土酸以及泡油都无法解除页岩掉块卡钻事故。尤其是,不适用具有石英含量高、层理发育、脆性大等特点的页岩地层。

就解卡液而言有以下几种:1)泡油;2)水包油型解卡液;3)无机盐解卡液;4)泡酸等,这些方法统称为解卡液法。它们是处理各种类型卡钻的简单有效的方法。就是把解卡液泵入井内,使其返到卡点部位浸泡,减小滤饼摩阻系数,边泡边活动钻具而解卡的一种方法。但由于以上解卡液各有利弊,均存在一定的局限性。泡油,由于油比较轻容易上窜,不能对卡点产生有效浸泡,解卡效果相对要低,油会对泥饼产生破坏,不利井壁稳定,处理不当会造成复杂套。水包油解卡液效果相对泡油要差得多,但成本低,不易污染环境。无机盐解卡液只能适用于盐水钻井液体系。泡酸只能用于碳酸岩地层的卡钻,而且酸液对钻具有腐蚀作用。

综上,需要一种适用于页岩气开发用的(尤其是,适用具有石英含量高、层理发育、脆性大等特点的页岩地层)的新型解卡液。

发明内容

针对以上不足,本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如,本发明的目的之一在于提供一种适用于页岩气开发用的新型解卡液及其制备方法,尤其是适用于石英含量高为35%以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层钻井的页岩掉块解卡或者沉砂卡钻解卡的新型解卡液及其制备方法。

为了实现上述目的,本发明的一方面提供了一种页岩解卡液,所述页岩解卡液由按重量计100份的水、10~15份的页岩主溶蚀分散剂、5~10份的页岩辅溶蚀分散剂、1~3份的页岩渗透分散剂、以及1~3份的缓蚀剂构成。

本发明得另一方面提供了一种页岩解卡液的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:在持续搅拌条件下,向100重量份清水中,加入10~15重量份的页岩主溶蚀分散剂,得第一混合液;向第一混合液中加入5~10重量份的页岩辅溶蚀分散剂,得第二混合液;向第二混合液中加入1~3重量份的页岩渗透分散剂,得第三混合液;向第三混合液中加入1~3份的缓蚀剂,搅拌均匀,得到所述页岩解卡液。

本发明的又一方面提供了一种页岩钻井的溶蚀解卡方法,所述方法将如上所述的页岩解卡液配入水基或油基钻井液中,泵入页岩地层卡钻井段,以对页岩地层钻井中的页岩掉块或者岩屑进行溶蚀。

与现有技术相比,本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项:

1、浸泡时间短,配制施工工艺简单,解卡综合成本相对较低;

2、对页岩掉块或者沉砂的浸泡时间更短,客服了传统及国外现有的常规油基解卡液浸泡时间长的缺陷,并且解卡效率高,能更加快速有效地解除钻进中发生的页岩掉块卡钻或者页岩井段卡钻的事故;

3、与水基钻井液和油基钻井液的配伍性均较好,对井下钻井性能不造成污染;

4、解卡液对石英含量为35%以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层(例如,龙马溪页岩)的大掉块48h的溶蚀率可达55%以上;

5、对标准N80钢片、45#钢片以及定向仪器各个配件的腐蚀率都低于国标规定的6g/(m2·h)。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述,本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚,其中:

图1a~1d分别示出了岩心碎块浸泡前、浸泡后未冲洗、浸泡后过6目筛布冲洗后、以及过6目筛布后残留的烘干后的照片;

图2示出了图1对应的岩心碎块溶蚀率曲线;

图3示出了N80钢片腐蚀率试验曲线;

图4a和4b分别示出了45#原钢片在解卡液中浸泡前后的图片。

具体实施方式

在下文中,将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井的溶蚀解卡方法。

经研究,发明人提出了一种适用于页岩钻井用的页岩解卡液及其制备方法和页岩钻井溶蚀解卡方法。本发明的解卡液尤其适用于石英含量为35%以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层(例如,龙马溪页岩地层),通过化学渗透、增溶、氧化、断链和转化的方法,使页岩掉块或者岩屑发生化学反应转化为水溶性盐,达到解除页岩掉块卡钻的目的。这里,所述层理发育是指页岩的天然层理面平整或基本平整,沿页理面的片状剥落明显,且发育少量微孔隙。例如,自然状态下微裂缝开度达5~10μm。

在本发明的一个示例性实施例中,页岩解卡液可由按重量计100份的水、10~15份的页岩主溶蚀分散剂(可简称为主溶蚀剂)、5~10份的页岩辅溶蚀分散剂(可简称为辅溶蚀剂)、1~3份的页岩渗透分散剂、以及1~3份的缓蚀剂构成。所述页岩渗透分散剂可以为二丁酸二辛酯磺酸钠、醇胺、醚类中的一种或者多种。所述缓蚀剂可以为有机胺类缓蚀剂。

具体来讲,页岩钻井主溶蚀剂的制备方法可通过将溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料按照1:1:1的重量配比混合均匀,从而制得期望的页岩钻井主溶蚀剂。

具体来讲,溶蚀料通过将按重量计28~35份的聚环氧琥珀酸钠、15~25份的葡萄糖酸钠、4~6份的二甲基乙醇胺、以及8~10份的聚乳酸乙酯混合均匀,研磨破碎、过筛后,搅拌制得。优选地,聚环氧琥珀酸钠可以为30~32份,并且葡萄糖酸钠可以为18~22份。

表面活性剂载体料通过将按重量计5~8份的脂肪醇聚丙烯醚硫酸钠、6~9份的氨基酸镁、以及3~4份的络合剂混合均匀,过筛后制得。这里,络合剂可以为类羧酸类。

催化剂吸附料通过将按重量计8~12份的催化脂肪酶、12~17份的对羟基磺酸钠、2~6份的羟丁基二酸胺混合均匀,过筛后制得。优选地,催化脂肪酶为9~10份,并且对羟基磺酸钠为14~16份。

进一步来讲,溶蚀料的粒度被控制为能够通过20目筛,表面活性剂载体料的粒度被控制为能够通过20目筛,并且催化剂吸附料被控制为能够通过40目筛。溶蚀料、表面活性剂载体料在混合发生反应后生成物具有一定的粘性,且粒径较大,过20目筛能够有效筛出生成物,如果过尺寸更小的筛,将会使部分粒径较大的生成物筛除,造成浪费。第三种粉末合成后生成物通过过40目筛能够很好的收集。

页岩钻井主溶蚀剂的制备方法可以通过以下方式实现:

A、将聚环氧琥珀酸钠28~35份,葡萄糖酸钠15~25份,二甲基乙醇胺4~6份,聚乳酸乙酯8~10份按重量份数称重混合均匀,用研磨机进行破碎,再用20目过筛后,使其粒度小于20目,再进行搅拌30分钟以上,即可制得溶蚀料。

B、将脂肪醇聚丙烯醚硫酸钠5~8份,氨基酸镁6~9份,络合剂3~4份,按重量份数称重,用锥形混合搅拌机使其混合,搅拌均匀,搅拌时间可以为1小时以上;再用20目过筛后制得均匀的络合型表面活性剂载体料。

C、将催化脂肪酶8~12份,对羟基磺酸钠12~17份,羟丁基二酸胺2~6份按照重量份数称重,用锥形混合搅拌机搅拌40分钟以上,过40目筛后,即制得催化剂吸附料。

D、将制得的溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料搅拌均匀,即制成页岩钻井主溶蚀剂。

需要说明的是,上述示例性实施例中的第A、B、C项并不存在严格的先后顺序,可先后进行,也可同时分别进行。

页岩钻井辅溶蚀剂的制备方法可通过将第一粉末、第二粉末和第三粉末按照1:1:1的重量配比混合均匀,从而制得期望的页岩钻井辅溶蚀剂。

具体来讲,第一粉末通过将按重量计20~25份的环氧琥珀酸胺、9~20份的羟基亚丁基磷酸镁、以及12~15份的乙二烯三胺五乙酸胺混合均匀,研磨破碎、过筛后,搅拌制得。优选地,环氧琥珀酸胺可以为22~24份,并且羟基亚丁基磷酸镁可以为14~18份。

第二粉末通过将按按重量计8~12份的活性凹凸棒土、8~12份的过硫酸铵、以及12~17份的磺化琥珀酸酯混合均匀,过筛后制得。

第三粉末通过将按重量计7~13份的丙酸丁酯、8~14份的十二烷基苯磺酸钠、3~9份的有机络合剂混合均匀,过筛后制得。这里,有机络合剂可以为二乙三胺五乙酸、氨基三乙酸和类羧酸类。

进一步来讲,第一粉末的粒度被控制为能够通过20目筛,第二粉末的粒度被控制为能够通过20目筛,并且第三粉末被控制为能够通过40目筛。第一、第二粉末在混合发生反应后生成物具有一定的粘性,且粒径较大,过20目筛能够有效筛出生成物,如果过尺寸更小的筛,将会使部分粒径较大的生成物筛除,造成浪费。第三种粉末合成后生成物通过过40目筛能够很好的收集。

在本发明的另一个示例性实施例中,页岩钻井辅溶蚀剂的制备方法可以通过以下方式实现:

(1)将环氧琥珀酸胺20~25份,羟基亚丁基磷酸镁9~20份,乙二烯三胺五乙酸胺12~15份按重量份数称重混合均匀,用研磨机进行破碎,再用20目过筛后,使其粒度小于20目,再进行搅拌30分钟以上,即可制得起解堵等作用的第一粉末。

(2)将活性凹凸棒土8~12份,过硫酸铵8~12份,磺化琥珀酸酯12~17份按重量份数称重,用锥形混合搅拌机使其混合,搅拌均匀,搅拌时间可以为1小时以上;再用20目过筛后制得均匀的起表面活性等作用的第二粉末。

(3)将丙酸丁酯7~13份,十二烷基苯磺酸钠8~14份,有机络合剂3~9份按照重量份数称重,用锥形混合搅拌机搅拌40分钟以上,过40目筛后,即制得起吸附等作用的第三粉末。

(4)将制得的第一粉末、第二粉末和第三粉末按照1:1:1的重量配比混合均匀搅拌均匀,即制成页岩钻井辅溶蚀剂。

需要说明的是,上述示例性实施例中的第(1)、(2)(3)项并不存在严格的先后顺序,可先后进行,也可同时分别进行。

在本发明的另一个示例性实施例中,页岩解卡液的制备方法可通过以下步骤实现:

首先,在搅拌条件下,向100重量份清水中,加入10~15重量份的页岩主溶蚀分散剂,得第一混合液;随后,持续搅拌,并向第一混合液中加入5~10重量份的页岩辅溶蚀分散剂,得第二混合液;然后,持续搅拌,并向第二混合液中加入1~3重量份的页岩渗透分散剂,得第三混合液;接下来,持续搅拌,并向第三混合液中加入1~3份的缓蚀剂,搅拌均匀,得到所述页岩解卡液。这里,搅拌的速度可以为100~1400r/min,而且所述向第三混合液中加入1~3份的缓蚀剂的步骤中,搅拌速度提高更佳。

为了更好地理解本发明的上述示例性实施例,下面结合具体示例对其进行进一步说明。

示例1

在本示例中,可采用以下方法制备页岩解卡液:

取100重量份的清水装入容器中,在800r/min的持续低速电动搅拌条件下,加入10重量份的页岩主溶蚀分散剂搅拌15min,再加入5重量份的页岩辅溶蚀分散剂搅拌10min,加入3重量份的二丁酸二辛酯磺酸钠搅拌10min;随后,在1200r/min的持续高速搅拌条件下,加入3重量份的有机胺类缓蚀剂搅拌10min,均匀后,制得本示例的页岩解卡液(可简称为解卡液)。

在本示例中,主溶蚀剂的制备过程如下:

a、形成溶蚀料:将聚环氧琥珀酸钠30Kg,葡萄糖酸钠18Kg,二甲基乙醇胺5Kg,聚乳酸乙酯8Kg,按重量份数称重混合均匀,用研磨机进行破碎,再用20目过筛后,使其粒度小于20目,再进行搅拌30分钟后制得。

b、形成表面活性剂载体料:将脂肪醇聚丙烯醚硫酸钠6Kg,氨基酸镁7Kg,氨基三乙酸3Kg,按重量份数称重,用锥形混合搅拌机使其混合,搅拌均匀,搅拌时间为1小时;再用20目过筛后制得。

c、形成催化剂吸附料:催化脂肪酶10Kg,对羟基磺酸钠14Kg,羟丁基二酸胺4Kg,按照重量份数称重,用锥形混合搅拌机搅拌40分钟,过40目筛后制得。

随后,将上述a、b、c项制得的溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料按照1:1:1的配比混合并搅拌均匀,即制成页岩钻井主溶蚀剂。

辅溶蚀剂的制备过程如下:

(i)将环氧琥珀酸胺22Kg,羟基亚丁基磷酸镁18Kg,乙二烯三胺五乙酸胺15Kg,按重量份数称重混合均匀,用研磨机进行破碎,再用20目过筛后,使其粒度小于20目,再进行搅拌25分钟,即为第一均匀的粉末。

(ii)将活性凹凸棒土10Kg,过硫酸铵9Kg,磺化琥珀酸酯16Kg,按重量份数称重,用锥形混合搅拌机使其混合,搅拌均匀,搅拌时间为50分钟。再用20目过筛后制得第二均匀的粉末。

(iii)将丙酸丁酯12Kg,十二烷基苯磺酸钠13Kg,有机络合剂8Kg按照重量份数称重,用锥形混合搅拌机搅拌30分钟,过40目筛后,制得第三粉末。

随后,将上述(i)、(ii)、(iii)项制得的第一粉末、第二粉末和第三粉末按照1:1:1的配比混合并搅拌均匀,制成页岩钻井辅溶蚀剂。

示例2

在本示例中,可采用以下方法制备页岩解卡液:

取100重量份的清水装入容器中,在200r/min的持续低速电动搅拌条件下,加入13重量份的页岩主溶蚀分散剂搅拌18min,再加入8重量份的页岩辅溶蚀分散剂搅拌12min,加入2重量份的醇胺搅拌10min;随后,在900r/min的持续高速搅拌条件下,加入3重量份的有机胺类缓蚀剂搅拌15min,均匀后,制得本示例的页岩解卡液。

在本示例中,主溶蚀剂的制备过程如下:

a、形成溶蚀料:将聚环氧琥珀酸钠32Kg,葡萄糖酸钠16Kg,二甲基乙醇胺6Kg,聚乳酸乙酯9Kg,按重量份数称重混合均匀,用研磨机进行破碎,再用20目过筛后,使其粒度小于20目,再进行搅拌35分钟后制得。

b、形成表面活性剂载体料:将脂肪醇聚丙烯醚硫酸钠7Kg,氨基酸镁6Kg,氨基三乙酸3Kg,按重量份数称重,用锥形混合搅拌机使其混合,搅拌均匀;再用20目过筛后制得。

c、形成催化剂吸附料:将催化脂肪酶8Kg,对羟基磺酸钠15Kg,羟丁基二酸胺3Kg,按照重量份数称重,用锥形混合搅拌机搅拌35分钟,过40目筛后制得。

随后,将上述a、b、c项制得的溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料按照1:1:1的配比混合并搅拌均匀,即制成页岩钻井主溶蚀剂。

辅溶蚀剂的制备过程如下:

(i)将上述份量的环氧琥珀酸胺、羟基亚丁基磷酸镁、乙二烯三胺五乙酸胺混合均匀,用研磨机进行破碎,再用20目过筛后,使其粒度小于20目,再进行搅拌30分钟,即为第一均匀的粉末。

(ii)将上述份量的活性凹凸棒土、过硫酸铵、磺化琥珀酸酯用锥形混合搅拌机使其混合,搅拌均匀,搅拌时间为1小时。再用20目过筛后制得第二均匀的粉末。

(iii)将上述份量的丙酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠、二乙三胺五乙酸用锥形混合搅拌机搅拌40分钟,过40目筛后,制得第三粉末。

随后,将上述(i)、(ii)、(iii)项制得的第一粉末、第二粉末和第三粉末按照1:1:1的配比混合并搅拌均匀,制成页岩钻井辅溶蚀剂。

以下通过不同的试验,对示例1和示例2的页岩解卡液的页岩成块岩心溶蚀率性能进行对比评价,并对腐蚀状况进行分析评价,还对解卡液与钻井液配伍性进行分析评价。

试验一:将龙马溪页岩成块岩心(单块质量为60g左右)分别浸泡在清水、土酸、以及示例1和示例2的页岩解卡液中,分别装入老化罐中在100℃温度下静恒温48h后,取出开罐,经6目筛布清水筛洗后,80℃烘干,称重,计算页岩的溶解率,其结果见表1。

表1示例1、2的页岩解卡液的溶蚀率性能对比结果

项目 100℃×48h溶蚀率,%
清水 0.56
土酸 4.79
示例1的页岩解卡液 61.60
示例2的页岩解卡液 62.80

通过分析表1的对比结果,可以看出:示例1和示例2的解卡液具有较高的溶蚀率,对页岩掉块有很好的溶蚀作用。

试验二:取昭通104井页岩岩心碎块(如图1a所示,大小共10块,总量65.30g),浸泡在示例1的页岩解卡液中,装入老化罐中在100℃温度下分别静恒温2h、4h、8h、24h、48h,然后取出开罐,经6目筛布清水筛洗后,烘干(80℃),称重,计算不同时间下页岩的溶蚀率,并绘制出溶蚀曲线,结果见图1a~1d和图2所示。图1d中残留碎石的重量为29.50g,且块径尺寸明显减小。

通过图2可以看出:页岩岩心碎块随时间的增加,溶蚀率增大,在48h的溶蚀率约为55%,大于50%,表明该解卡液溶蚀率较高。同样地,经过类似试验,示例2的页岩解卡液在48h的溶蚀率大于60%。

试验三:示例1和示例2的页岩解卡液对N80标准钢片的腐蚀评价。

取4片N80钢片挂片分别放入装满示例1的页岩解卡液的养护罐中,在100℃温度下分别静恒温8h、16h、24h、48h,然后开罐取出,烘干(80℃),称重,计算出腐蚀率,并作出腐蚀率曲线,见图3。

从图3可以看出:N80标准钢片在不同时间下的腐蚀率都小于国标规定的6g/(m2·h)。表明示例1的页岩解卡液对N80钢片的腐蚀率满足国标规定的要求。同样地,经过类似试验,示例2的页岩解卡液对N80标准钢片在不同时间下的腐蚀率也都小于国标规定的6g/(m2·h),满足国标规定的要求。

试验四:示例1和示例2的页岩解卡液对45#原钢片的腐蚀评价。

取45#原钢片挂片放入装满溶溶蚀液的养护罐中,在100℃温度下分别静恒温48h,然后开罐取出,烘干(80℃),称重,计算出腐蚀率,见图4a和图4b。

从图4计算出:在解卡液中浸泡48h后的45#钢片的腐蚀率为4.226g/(m2·h),小于国标规定的6g/(m2·h),表明溶解卡液对45#钢片的腐蚀率满足国标规定的要求。同样地,经过类似试验,示例2的页岩解卡液对45#钢片在不同时间下的腐蚀率也都小于国标规定的6g/(m2·h),满足国标规定的要求。

试验五:示例1和示例2的页岩解卡液对定向仪器配件的腐蚀评价。

分别取定向仪器不同配件铁皮筒(APS仪器)、海南仪器(APS仪器)、抗压筒(APS仪器)、抗压筒(APS仪器)、无磁钻具、抗压块(海南仪器)、抗压块(APS仪器),放入装满示例1的页岩解卡液的养护罐中,在100℃温度下分别静恒温48h,然后开罐取出,烘干(80℃),称重,计算出解卡液对各个配件的腐蚀率均为0,表明解卡液对定性仪器无任何腐蚀。

试验六:示例1的页岩解卡液与水基钻井液配伍性的评价。

表2示例1的页岩解卡液与水基钻井液(磺化体系)配伍性实验

备注:①实验条件滚动温度100℃×16h;流变性能测定温度55℃;②高温高压滤失测定温度为100℃;③表2中的“钻井液+5%解卡液”、“钻井液+10%解卡液”表示在100方的水基钻井液中分别加入5方、10方的解卡液,以下可称为体积比;④AV为表观粘度,PV为塑性粘度,YP为动切力,G10'/G10"为静切力,FL为中压失水,HTHP为高温高压失水。

由表2可以看出:加入体积比在5~10%的解卡液对钻井液进行污染后,钻井液仍有优良的流变性能和较好的滤失造壁性,表明解卡液与水基钻井液体系具有良好的配伍性。

试验七:示例1的页岩解卡液与油基钻井液配伍性的评价。

表3示例1的页岩解卡液与油基钻井液配伍性实验

备注:①实验条件滚动温度100℃×16h;流变性能测定温度55℃;②高温高压滤失测定温度为100℃;③表2中的“钻井液+5%解卡液”、“钻井液+10%解卡液”表示在100方的油基钻井液中分别加入5方、10方的解卡液,以下可称为体积比;④AV为表观粘度,PV为塑性粘度,YP为动切力,G10'/G10"为静切力,FL为中压失水,HTHP为高温高压失水。

由表3可以看出:加入5%的解卡液对钻井液进行污染后,钻井液仍有优良的流变性能和较好的滤失造壁性,加入10%溶解污染后,钻井液的表观粘度增加,但是切力和其他性能都和井浆性能相近,表明解卡液与油基钻井液体系具有良好的配伍性。

综上所述,本发明的页岩解卡液能够针对石英含量高为35%以上、层理发育且脆性系数为0.2以上的页岩地层使用,且具有以下优良技术效果:

1、比现有的常规油基解卡液更环保,浸泡时间短,配制施工工艺简单,解卡综合成本相对较低的优点;

2、对页岩掉块或者沉沙的浸泡时间更短,客服了传统及国外现有的常规油基解卡液浸泡时间长的缺陷,并且解卡效率高,能更加快速有效地解除钻进中发生的页岩掉块卡钻或者页岩井段沉沙卡钻的事故;

3、抗温能力≥140℃,便于运输,配制的解卡液无毒、无味、不燃不爆,呈中性,易降解,解卡后反出的剩余解卡液不需要专门处理,能自动降解;

4、与水基钻井液和油基钻井液的配伍性均较好,对井下钻井性能不造成污染;解卡液对石英含量高达35%以上、层理发育、脆性大0.2以上的页岩地层(例如,龙马溪页岩)的大掉块48h的溶蚀率可达55%,甚至60%以上;对标准N80钢片、45#钢片以及定向仪器各个配件的腐蚀率都低于国标规定的6g/(m2·h)。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员应该清楚,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

14页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种自破乳型抗盐稠油冷采驱油剂及其制备方法和应用

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类