[发明专利]一种页岩钻井主溶蚀剂及其制备和使用方法

说明书

本发明提供了一种页岩钻井主溶蚀剂及其制备和使用方法，所述制备方法通过将溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料混匀制得页岩钻井主溶蚀剂，按重量计，溶蚀料通过将28～35份聚环氧琥珀酸钠、15～25份葡萄糖酸钠、4～6份二甲基乙醇胺及8～10份聚乳酸乙酯混合均匀，研磨破碎、过筛后搅拌制得；表面活性剂载体料通过将5～8份脂肪醇聚丙烯醚硫酸钠、6～9份氨基酸镁及3～4份络合剂混匀，过筛后制得；催化剂吸附料通过将8～12份催化脂肪酶、12～17份对羟基磺酸钠、2～6份羟丁基二酸胺混匀，过筛后制得。本发明适用于石英含量为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)的解卡。

技术领域

本发明涉及油田开发的页岩气钻井用溶蚀药剂技术领域，具体来讲，涉及一种能够用于页岩气钻井的主溶蚀剂及其制备和使用方法。

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。通常，页岩掉块及沉砂卡钻事故，处理难度大，处理手段少。

截至目前，龙马溪页岩水平段卡钻解卡处理均采用机械解卡，多井机械解卡无效导致工具埋井，特别是5000m以上井深的页岩气水平井，机械解卡的难度更大。有些卡钻井采用泡酸解卡，虽然在解卡速度上和程度上都具有明显的优势，但是这种方法基本仅限于在碳酸盐地层使用，而且所用酸液在储运、施工中存在很多限制条件，使其不能得到广泛应用。

在四川页岩气的开发过程中，在页岩气水平段发生卡钻事故的威202H10-6井、威204H6-4井、YS117H1-4井、YS108H9-2井、YS108H7-3井、自202井、威204H33-1井都采用了泡酸解卡，其中YS117H1-4还尝试采用土酸解卡，但最终没有一口井能成功解卡，而且酸液对钻具有腐蚀作用。

因此，亟需一种新型的页岩解卡剂的溶蚀分散剂。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够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溶蚀剂。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种页岩钻井主溶蚀剂的制备方法，所述制备方法通过将溶蚀料、表面活性剂载体料和催化剂吸附料混合均匀制得页岩钻井主溶蚀剂，其中，所述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；所述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；所述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。

本发明的另一方面提供了一种页岩钻井主溶蚀剂，所述页岩钻井主溶蚀剂通过如上所述的方法制得。

本发明的又一方面提供了一种页岩钻井主溶蚀剂的使用方法，所述方法包括将如上所述的页岩钻井主溶蚀剂与水按照10～15：100且单位为kg/L混合，形成主溶蚀液，泵入页岩地层的卡钻井段，以对页岩地层钻井中的页岩掉块或者岩屑进行溶蚀。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的页岩钻井主溶蚀剂(也可简称为溶蚀剂或主溶蚀分散剂)及其制备和使用方法。

经研究，发明人提出了一种适用于页岩钻井用的主溶蚀剂及其制备方法。本发明的主溶蚀剂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可以为5～10μm。