一种适用于热储层的无固相钻井液及制备方法与流程

本发明涉及钻井液，具体涉及一种适用于热储层的无固相钻井液及制备方法。

背景技术：

1、关中地区水热型地热资源开发利用历史悠久，通过长时间的地热井生产实践认为地热尾水得不到及时回灌，会导致地热资源的浪费，热储层的压力下降、温度降低更会影响地热的可持续开发利用，同时不回灌的尾水也会影响环境。因此地热尾水回灌已成为关中地区水热型地热资源开采过程的必要流程。但在实际生产实践中，发现存在着地热井尾水回灌难的问题，体现在单井回灌量降低、回灌压力升高、回灌成本增加等方面。关中中深层热储的地热尾水回灌难题长期制约着水热型地热资源的可持续开发，造成地热尾水回灌难的一个重要原因是地热储层的损害。

2、地热储层损害是由储集层内部潜在损害因素及外部条件共同作用的结果。其中外部条件主要指的是在施工作业过程中引起储层孔隙结构及物性的变化。在首次打开地热储层时，钻井液对热储层损害普遍较大，钻井液对储层存在着固相侵入、敏感性损害等，其中对于热储层砂砾岩和中砂岩，固相颗粒侵入产生的损害相对较大，因此在钻井过程中，为最大程度避免或减小热储层的损害，必须首先考虑能否消除固相颗粒，同时将钻井液滤失对热储层的敏感性伤害降到最低。

3、现有技术中常用的钻井液体系主要适用于石油和天然气钻井?；刮从姓攵陨把业厝却⒉愕牡退鸷ψ昃禾逑?。

4、专利申请cn?112521922b公开了一种储层段无固相钻井液的使用维护方法，采用的封堵防塌抑制剂利用聚合醇在井壁表面形成一层有效的隔离膜，隔断钻井液渗入地层的通道，加入果壳及纤维形成复杂网状结构，减小钻井液侵入地层的深度；同时二甲基二烯基氯化铵与聚合醇反应增强体系的抑制性和分散性，达到有效稳定井壁的效果；再结合其他助剂，使钻井液体系具有较高的流变性、滤失性及抑制性。其目的是为解决煤岩脆性大且裂隙发育，胶结疏松且易破碎，钻井过程中需要重点防止井壁坍塌的问题，因此具有较强的防塌性能；没有针对地热砂岩储层钻井的钻井液的应用需要，且忽略了钻井过程中如何降低钻井液的流动阻力和滤饼摩阻系数，减少钻头扭矩和钻具磨损，防止卡钻，钻井效率较低。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术所存在的问题，本发明目的在于提供一种适用于热储层的无固相钻井液及制备方法，针对现有砂岩地热储层钻井液体系对热储层损害大、污染大的不足的问题，本发明钻井液配方不含固相颗粒，对热储层损害小，对热储层?；ばЧ?；解决了砂岩热储层的储层损害问题，并且流变性能较好，具有较强携岩能力。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种适用于热储层的无固相钻井液，配制原料以质量份数计为：

4、水，100份；

5、抑制剂，0.2～0.4份；

6、防塌剂，0.1～0.3份；

7、降滤失剂，0.1～0.3份；

8、润滑剂，0.2～0.4份。

9、所述抑制剂采用任意比例聚丙烯酸钾(kpam)、复合离子型聚丙烯酸钾盐(fa-367)中的一种或两种按1：1比例混合。

10、所述防塌剂采用氯化钙、腐植酸钾或聚丙烯酰胺(pam)中的一种或两种按1：2，1：1或2：1比例混合。

11、所述降滤失剂为高粘聚阴离子纤维素(pac-hv)、水解聚丙烯腈铵盐(nh4-hpan)、丙烯酸盐(sk-1)或羧甲基淀粉钠(cms-na)中的一种或两种按1：2，1：1或2：1比例混合。

12、所述润滑剂采用无荧光润滑剂rh-3、润滑剂mhr-86d、润滑剂dh-4。

13、一种适用于热储层的无固相钻井液的制备方法，具体包括以下步骤：

14、步骤一：在100份的水中添加0.1～0.3份防塌剂并充分搅拌，至完全溶解；

15、步骤二：在步骤一得到的混合溶液中添加0.2～0.4份的抑制剂，充分搅拌2.0h以上使材料分散均匀；

16、步骤三：将步骤二得到的混合溶液静置0.5～1.0h，继续搅拌，并添加0.1～0.3份的降滤失剂，搅拌3.0h以上使材料分散均匀；

17、步骤四：将步骤三得到的混合溶液静置0.5～1.0h，然后添加0.2～0.3份的润滑剂，搅拌0.5～1.0h使材料分散均匀，得到该钻井液体系。

18、与现有技术相比，本发明具有以下效果：

19、1、本发明应用于水热型地热资源开发的地热井钻井过程；地热井钻井目的层段为砂岩热储层，本发明的无固相低损害钻井液不含固相颗粒，对热储层损害小，对热储层?；ばЧ?；解决了砂岩热储层的储层损害问题。

20、2、本发明的无固相低损害钻井液抑制性较好，具有较强防塌能力，通过检测数据可以看出，本发明粘度、yp动切力等钻井液性能参数高，流变性能较好，具有较强携岩能力。

21、3、本发明针对地热砂岩储层钻井，钻井液防塌剂采用氯化钙，且质量份数仅为水的1％，材料易得，成本低，且本无固相低损害钻井液不含有膨润土，无需现场配浆，简化了现场施工工艺，极大简省了人力物力。

22、4、本发明钻井液配方中的润滑剂，降低了钻井液的流动阻力和滤饼摩阻系数，减少钻头扭矩和钻具磨损，防止卡钻，能够提高钻井效率。

23、综上所述，本发明钻井液配方不含固相颗粒，对热储层损害小，对热储层?；ばЧ?；解决了砂岩热储层的储层损害问题，并且流变性能较好，具有较强携岩能力。

技术特征：

1.一种适用于热储层的无固相钻井液，其特征在于：配制原料以质量份数计为：

2.根据权利要求1所述的一种适用于热储层的无固相钻井液，其特征在于：所述抑制剂采用任意比例聚丙烯酸钾(kpam)、复合离子型聚丙烯酸钾盐(fa-367)中的一种或两种按1：1比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种适用于热储层的无固相钻井液，其特征在于：所述防塌剂采用氯化钙、腐植酸钾或聚丙烯酰胺(pam)中的一种或两种按1：2，1：1或2：1比例混合。

4.根据权利要求1所述的一种适用于热储层的无固相钻井液，其特征在于：所述降滤失剂为高粘聚阴离子纤维素(pac-hv)、水解聚丙烯腈铵盐(nh4-hpan)、丙烯酸盐(sk-1)或羧甲基淀粉钠(cms-na)中的一种或两种按1：2，1：1或2：1比例混合。

5.根据权利要求1所述的一种适用于热储层的无固相钻井液，其特征在于：所述润滑剂采用无荧光润滑剂rh-3、润滑剂mhr-86d、润滑剂dh-4中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种适用于热储层的无固相钻井液的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的一种适用于热储层的无固相钻井液，其特征在于：配制原料以质量份数计为：

8.根据权利要求1所述的一种适用于热储层的无固相钻井液，其特征在于：配制原料以质量份数计为：

9.根据权利要求1所述的一种适用于热储层的无固相钻井液，其特征在于：配制原料以质量份数计为：

10.基于权利要求7的一种适用于热储层的无固相钻井液的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

技术总结
一种适用于热储层的无固相钻井液及制备方法，钻井液包括水100质量份；抑制剂0.2～0.4质量份；防塌剂0.1～0.3质量份；降滤失剂0.1～0.3质量份；无荧光润滑剂0.2～0.4质量份；制备时，在100质量份水中加入防塌剂0.1～0.3质量份搅匀溶解，再加入抑制剂0.2～0.4质量份分散均匀静置后，再加入降滤失剂0.1～0.3质量份分散均匀静置，最后加入0.2～0.3质量份的润滑剂分散均匀得到钻井液；本发明不含有膨润土，无需现场配浆，简化了现场施工工艺；不含固相颗粒，对热储层损害小，对热储层?；ばЧ?；流变性能较好，具有较强携岩能力；抑制性较好，具有较强防塌能力。

技术研发人员：黄建军,郭鸿,滕宏泉,罗向荣,赵智强,任晓娟,刘建强,张乐,申振坤,桂忠强
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>陕西省地质调查院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24