[发明专利]一种用于破碎性火成岩地层钻进的钻井液及其制备方法

说明书

本发明涉及石油钻井领域的一种用于破碎性火成岩地层钻进的钻井液及其制备方法；所述钻井液，包含重量份计的以下组分：水1000份，钻井液膨润土3～4份，纯碱2～3份，聚合物包被剂2～3份，聚丙烯酸钾或金属阳离子聚合物2～3份，有机胺抑制剂5～10份，防塌强化固壁剂20～30份，磺化酚醛树脂20～30份，磺酸盐共聚物降滤失剂5～10份，褐煤树脂20～30份，抗盐抗温降失水剂10～20份，超细碳酸钙20～40份，氯化钾50～70份，有机减磨剂0～10份，纳微米封堵剂10～20份；用密度加重剂加重至1.30～1.85g/cm³；本发明的钻井液具有良好抗温性和润滑性，而且抑制性和防塌固壁性优异，能有效防止破碎火成岩地层的垮塌；还可以大幅度提高钻井液携岩能力，防止较大掉块在钻头附近重复研磨，降低摩阻，提高了机械钻速，保证井下安全。

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，更进一步说，涉及一种用于破碎性火成岩地层钻进的钻井液及其制备方法。

背景技术

新疆地区塔里木盆地油气资源丰富，但二叠系和奥陶系破碎性火成岩段发生钻井复杂和井下事故频繁，严重威胁井下安全，制约钻井速度。二叠系火成岩段长(250～450m)，岩性以玄武岩、英安岩及凝灰岩为主，与凝灰岩、泥岩互层，胶结性差，非均质性强，薄弱点多，地层破碎，裂隙发育，安全密度窗口窄，钻进中井塌及漏失频发。奥陶系地层压力相对较低、裂缝发育，火成岩侵入体(深成岩)坍塌压力较高，同一开次可能存在多套压力系统，造成垮塌严重，井下复杂。火成岩主要为辉绿岩，该岩性岩屑密度大，高达3.02g/cm³，辉绿岩非常坚硬，具有高研磨性，钻进速度慢，划眼困难，施工难度大；钻遇该地层时，存在掉块，钻进过程中，下落至钻头掌背或之间的缝隙中，造成憋卡；由于岩性硬度过高，井眼过于规则，井径几乎没有扩大率，钻头与井眼之间几乎无间隙，造成不断摩擦井壁，造成扭矩波动过大，极易造成阻卡，严重威胁着井下安全。

巴麦二叠系地层主要为厚层状玄武岩、凝灰岩、薄层辉绿岩夹泥岩、凝灰质泥岩，厚度约200～300m，硬度大、性脆、抗剪能力很弱，节理较为发育，水力尖劈作用明显，并具有很强的应力释放效应，整体完整性差，易掉块坍塌的特性给钻井施工带来了极大的安全隐患。跃进区块存在埋藏较深的火成岩地层，二叠系火成岩段长，最厚达到557m，薄弱点多，岩性以英安岩为主，非均质性强，地层破碎，裂隙发育，钻进中极易发生漏失，严重威胁井下安全，平均处理时间178h，极大影响钻井效率。塔河油田的顺2井、中101井、顺西1井、阿东1井、顺北1井等井都钻遇了辉绿岩侵入体地层，都不同程度的出现了憋钻严重、掉块严重、阻卡等情况，严重的出现了掉牙轮、断捞杯，甚至卡钻的事故。极大的威胁井下安全，对钻井施工危害大，造成了极大的经济损失，一直是困扰国内外石油工程界的难题。