[发明专利]一种页岩气水平井强化井壁的水基钻井液及其应用

摘要

本发明涉及一种页岩气水平井强化井壁的水基钻井液及其应用，该水基钻井液包含以下重量份的组分水，100份；粘土，0～5份；微纳米颗粒封堵剂，0.5～3份；化学封堵剂，0.5～3份；增粘剂，0.1～2份；降滤失剂，1～5份；包被抑制剂，0.05～2份；聚胺抑制剂，0.1～3份；润滑剂，1～5份；碱度调节剂，0.1～1份，无机盐2～25份，加重剂，0～200份。本发明页岩气水平井强化井壁的水基钻井液中所述微纳米颗粒封堵剂与化学封堵剂具有协同强化井壁作用效果，既可以有效封堵页岩微孔缝阻缓压力传递，还可以显著改善泥页岩膜效率，有助于发挥化学活度平衡防塌作用。

主权项

一种页岩气水平井强化井壁的水基钻井液，其特征在于，所述的页岩气水平井强化井壁的水基钻井液用于强化井壁稳定性，该水基钻井液包含以下重量份的组分：水，100份；粘土，0~5份；微纳米颗粒封堵剂，0.5~3份；化学封堵剂，0.5~3份；增粘剂，0.1~2份；降滤失剂，1~5份；聚胺抑制剂，0.1~3份；包被抑制剂，0.05~2份；润滑剂，1~5份；碱度调节剂，0.1~1份；无机盐，2~25份；加重剂，0~200份；所述的微纳米颗粒封堵剂是以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、乙烯基单体进行乳液聚合反应的产物；按如下步骤制备得到：将丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、乙烯基单体、助溶剂加入装有水的反应釜中，高速搅拌形成稳定分散体系，所述水、助溶剂、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体、乙烯基单体的质量比为150～300：80～200：10～30：5～20；水浴加热密闭反应釜，加入引发剂引发聚合反应，所述引发剂加量为单体总质量的0.2～0.8％；控制反应时间2～4小时，反应结束，自然冷却即得水基钻井液用页岩微纳米颗粒封堵剂；所述的微纳米颗粒封堵剂粒度分布为D10≤100 nm、D50≤165 nm、D90≤260nm；所述的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的一种或两种以上混合；所述的乙烯基单体为氯乙烯、苯乙烯、乙酸乙烯酯、对乙烯基苯磺酸钠中的一种或两种以上混合；所述的化学封堵剂为硅酸钠、硅酸钾、聚合铝、腐殖酸‑铝络合物中的一种或两种以上混合；所述的碱度调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙中的一种或两种以上混合。