[发明专利]一种盐穴储气库井用钻井流体及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种盐穴储气库井用钻井流体及其制备方法与应用，属于盐穴储气库钻井领域。

背景技术

天然气地下储气库是是最有效、最可靠的调峰和储备手段。盐穴储气库是主要的储气库类型之一，具有注采效率高、短期吞吐量大、垫层气量低并可完全回收的优点。我国地下盐层分布广，是储存天然气的良好载体，在我国西气东输工程中具有重要的战略意义。但是，盐穴储气库井的地层条件特殊，需要钻井流体不仅能够有效控制钻井过程中遇到的泥岩地层，而且还能够抑制膏盐溶解；同时，还需要提高地层承压能力，扩大安全密度窗口，防漏堵漏。

盐穴储气库井安全钻进是建设安全储气库的前提。可见，钻井流体应当具备既能防止泥岩膨胀分散，又能抑制膏盐溶解的强抑制性；同时，又能有效提高地层承压能力，防漏堵漏。目前，常用的水基饱和盐水钻井液维护处理方面比较困难，而油基钻井液成本高、易污染，效果并不理想。满足这种要求的钻井流体，需要以下特点：

(1)具有较高的密度，以保证钻井流体能够平衡地层坍塌压力；

(2)具有较高动塑比，以保证钻井流体保持良好的悬浮性和体系稳定性；

(3)具有较强封堵能力，以防止钻井液在裂缝性地层出现漏失；

(4)具有较强抑制能力，以防止泥岩水化膨胀分散致使井壁失稳。

由于盐穴储气库饱和盐水钻井液性能维护处理复杂，效果并不理想。因此，现场盐穴储气库钻井需要一种抑制范围广、密度高、动塑比大、封堵能力强、抑制能力强且维护处理简单的钻井流体。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种盐穴储气库井用钻井流体，该钻井流体具有抑制能力强，动塑比较高，体系稳定性好、封堵能力强、维护处理简单等优点，能实现各性能的优良平衡。

本发明的另一目的在于提供所述盐穴储气库井用钻井流体的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述盐穴储气库井用钻井流体的应用。

为实现上述目的，本发明提供一种盐穴储气库井用钻井流体，其包括质量比为1000：450～2000：10～15：1～3：0.5～1：1～2：1～3的清水、甲酸钾、羧甲基淀粉钠、黄原胶、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、碳十八的脂肪醇与聚合铝。

如前所述，适用于盐穴储气库井用钻井流体需要满足多项性能，本发明解决这一问题的方法是将甲酸盐钻井液体系与微泡钻井液体系相结合，即用甲酸钾等有机盐实现强抑制性，用天然高分子、非离子等的表面活性剂形成的微泡实现内封堵，形成一种无固相强抑制强封堵型钻井流体。本发明实验表明所述钻井流体具有密度高、抑制能力强、动塑比较高、体系稳定性好、封堵能力强及维护处理简单等优点。

本发明所述“包括”包括“主要包括”，所述“主要包括”是指在本发明盐穴储气库井用钻井流体中还可添加有不影响其性能或效果的其他成分，特别地，所述“包括”是指由所列组分组成。

在本发明的一些具体实施方式中，本发明所述盐穴储气库井用钻井流体包括质量比为1000：500～1500：10～15：1.5～3：0.75～1：1～2：1.5～3的清水、甲酸钾、羧甲基淀粉钠、黄原胶、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、碳十八的脂肪醇与聚合铝。

在本发明的一些具体实施方式中，本发明所述盐穴储气库井用钻井流体包括质量比为1000：750～850：12～15：1.5～3：0.75～1：1.5～2：1.5～3清水、甲酸钾、羧甲基淀粉钠、黄原胶、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、碳十八的脂肪醇与聚合铝。

在本发明的一些具体实施方式中，所述十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、碳十八的脂肪醇的质量比为0.9～1.1：1.9～2.1。

优选地，本发明所述盐穴储气库井用钻井流体为质量比为1000：795～805：11.5～12.5：1.9～2.1：0.75～0.85：1.45～1.55：1.55～1.65的清水、甲酸钾、羧甲基淀粉钠、黄原胶、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、碳十八的脂肪醇与聚合铝。

在本发明的一些具体实施方式中，前述盐穴储气库井用钻井流体密度为1.2～1.5g/cm³，塑性黏度为20～30mPa·s，动切力为15～30Pa，动塑比0.5～1.2Pa/mPa·s，pH值为8～10。

本发明所述甲酸为钻井液用甲酸钾。本发明所述羧甲基淀粉钠优选为石油级。本发明所述黄原胶优选为石油级。本发明所述十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠优选为石油级。本发明所述碳十八的脂肪醇优选为石油级。本发明所述聚合铝优选为石油级。前述材料均为钻井液常用材料，均可从商业途径得到。