[发明专利]一种无粘土单向封堵钻井液

说明书

技术领域

本发明涉及一种无粘土单向封堵钻井液，属于石油钻井技术领域。

技术背景

钻井液，原称泥浆，是指钻井中使用的工作流体。钻井液主要作用是冷却钻头、润滑钻具；清净孔底、带出岩屑（携岩）。保护孔壁防止坍塌，平衡地层压力等。常规水基钻井液由粘土、增粘剂、降滤失剂、防塌剂、润滑剂和油层保护剂等多种材料组成，不同材料对钻井液性能的影响不同，维护困难。其中粘土是常规水基钻井液的基础造浆材料，可通过水化作用分散成极细小的颗粒（粒径一般小于2微米）。粘土的存在一方面有利于增加钻井液的粘土及切力，提高钻井液的悬浮及携带能力，有利于携岩，同时可形成致密泥饼降低钻井液滤失量，有利于井壁稳定和保护储层；另一方面会增加钻井液中的亚微米颗粒数量级固相含量，降低钻井液速度，同时，粘土颗粒有可能在压差的作用下侵入储层，堵塞储层孔隙，降低储层的渗透率高，造成储层损害。

无粘土钻井液可大大降低亚微米颗粒的数量，有利于提高钻速，同时有利于减轻固相堵塞造成的储层损害。由于无粘土存在，其粘切尤其在高温下的粘切较低，不利于携岩；同时由于不能形成致密的泥饼，钻井液滤失量较高，且易导致漏失，不利于井壁稳定及保护储层。因此研制无粘土钻井液的关键是找出在无粘土存在的情况下能有效提高钻井液粘度及切力的增粘剂和能有效提高钻井液封堵能力的封堵剂。

CN1050036A(CN90108075.6)提供一种无固相钻井液及其生产方法，该无固相钻井液是由含蛋白质、脂肪的多糖聚合物植物胶干粉和水混合后形成亲水胶体再与硅酸钠亲水胶体组合而成的亲水胶体浆液，其配方为：胶干粉0.5-1%，模数2.6-3.3、浓度35-45%的硅酸钠胶液3-5%，余量为水。用于钻探工程复杂地层钻进护孔的钻井冲洗液，在松散破碎胶结差的地层及水敏性地层中钻进，能在孔壁上形成一层具有韧性和弹性的半透性保护胶膜，且其失水量很低。CN102220113A（CN201010152318）提供一种无固相钻开液，其配方为：增粘剂：0.5％-1％；ｐH调节剂：0.1％－0.6％；降滤失剂：1％－4％；抑制剂：3％－30％；润滑剂：1％－5％；海水：余量。以上两项现有技术不足之处是：（1）钻井液中以天然植物胶干粉或改性的天然高分子为增粘剂，抗温能力差；（2）钻井液成份中没有封堵剂，不能形成有效的封堵层，滤失量高，且易导致漏失；（3）钻井液易进入储层堵塞储层孔隙，保护储层能力差，影响原油采收率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种无粘土单向封堵钻井液。该钻井液抗温能力达150℃以上，具有单向封堵的特点，它有效地克服了上述现有技术存在的缺点或不足,可作为钻井液、完井液或修井液，提高钻速、稳定井壁及保护储层效果显著。

本发明的技术方案如下：

一种无粘土单向封堵钻井液，原料的质量份组成为：

主增粘剂5-40份，辅助增粘剂1-5份，单向封堵剂20-150份，抑制剂5-20份，润滑剂0-20份，加重剂0-500份，水1000份。

所述的主增粘剂选自聚丙烯酰胺、聚阴离子纤维素或磺酸盐共聚物降滤失剂DSP-2；

所述的辅助增粘剂选自黄原胶或羧甲基纤维素钠；

所述的单向封堵剂选自聚合物弹性微球SFH-1或橡胶颗粒；

所述的抑制剂选自胺基聚醇AP-1、聚丙烯酸钾或多元醇；

所述的润滑剂选自钻井液用FYR润滑剂、白油或石墨；

所述的加重剂是甲酸钠、甲酸钾之一或组合。

根据本发明优选的，所述的主增粘剂是磺酸盐共聚物降滤失剂DSP-2，山东得顺源石油科技有限公司产品。

根据本发明优选的，所述的辅助增粘剂是黄原胶FT。

根据本发明优选的，所述的单向封堵剂是聚合物弹性微球SFH-1，胜利油田方圆化工有限公司有售。

根据本发明优选的，所述的抑制剂是钻井液用胺基聚醇AP-1，山东得顺源石油科技有限公司产品。

根据本发明优选的，所述的润滑剂是钻井液用FYR润滑剂，可以通过市场购买，胜利油田方圆化工有限公司产售。