一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂及其制备方法，该随钻承压复合封堵剂是由刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青经双螺旋锥形混合机制备而成的复合产物；随钻封堵提高地层承压能力强，与其它处理剂配伍性好，同时对油基钻井液粘度效应低的油基钻井液用随钻承压复合封堵剂。基钻井液用随钻承压复合封堵剂。

【技术实现步骤摘要】
一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石油与天然气钻井工程中钻井液与完井液
，具体是一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国页岩气资源储量丰富，初步预测地质资源储量约为134
×
1012m3，技术可采储量高达约25
×
1012m3，具有广阔的开发前景，其是目前解决我国油气资源紧张，实现油气增储上产，保障国家能源安全的重要措施。
[0003]据统计，中国具有与美国大致相同的页岩气资源前景及开发潜力，中国页岩气资源总面积达到300
×
104km2，资源分布广阔，潜力巨大。目前，我国页岩气勘探开发主要集中在四川盆地及其周缘、鄂尔多斯盆地、辽河东部凹陷等地，近10年来，我国在西南地区四川、重庆等地区垂深3500m以下的页岩气资源开发已经取得初步成果。
[0004]然而，虽然页岩十分致密，其基质孔隙主要为纳米级，含少量的微米级孔隙，已有研究成果显示，页岩基质渗透率在(10
‑
9～10
‑
5)
×
10
‑
3μm2之间，而裂缝的渗透率一般在 (10
‑
3～10
‑
1)
×
10
‑
3μm2之间，两者渗透率相差达到3个数量级以上。
[0005]因此，当地层被钻开，页岩地层与钻井液滤液接触后，钻井液滤液会在毛细管力以及正压差作用下，优先从渗透性较好的微裂缝漏失进入地层内部，地层孔隙压力增大，引发后续钻井液滤液与页岩产生一系列物理化学作用，从而对井壁稳定产生显著影响。
[0006]其次，页岩地层及其发育的微裂缝、微裂隙的延伸、扩展是页岩地层钻井过程中发生井漏的重要原因。当钻井液经漏失作用通过微裂缝、微裂隙进入地层内部以后，页岩地层颗粒间结合力降低，微裂缝等弱结构面粘结力与内摩擦角降低，摩擦强度下降。当页岩地层受到较大应力作用时，微裂缝尖端会出现较大的应力集中，当应力大于水化后岩石强度时，微裂缝就会出现延伸、扩展，并相互连通，最后与主裂缝贯通，最后地层沿某一力学性质最弱的裂缝发生破坏，造成井壁掉块等情况。
[0007]此外，由于页岩地层与水具有较强的水化作用，因此，目前钻井过程中往往使用油基钻井液或合成基钻井液，这主要是由于油基钻井液可提高水湿性页岩的毛细管力，防止钻井液侵入页岩，通过使用油基钻井液和合成基钻井液，可以一定程度上解决页岩井壁不稳定的问题。
[0008]然而，即使采用油基钻井液，对裂缝或层理发育的页岩地层，还必须强化封堵，以减少液体进入地层造成的压力传递(阻断流体通道)。但是，油基钻井液堵漏技术尚不完善，很多传统的堵漏材料在油基钻井液中无法使用、或者现场应用效果不佳，尤其是随钻防漏堵漏材料。因此，油基钻井液也不能很好的解决裂缝和层理发育的页岩气地层井壁稳定问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂及其制备方法，以
解决油基钻井液也不能很好的解决裂缝和层理发育的页岩气地层井壁稳定的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂，该随钻承压复合封堵剂是由刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青经双螺旋锥形混合机制备而成的复合产物；
[0011]其中，刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青的质量比为(0.5～2)：(2～4)： (1.5～6)：(3～6)，其制备过程中，将刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青原材料按照配比加入双螺旋锥形混合机中经混拌2～4h而成。
[0012]进一步的，所述刚性超细粒子为超细碳酸钙、或超细石英粉、或超细方解石粉，弹性粒子为弹性石墨。
[0013]进一步的，所述刚性超细粒子的D90值≤40μm，弹性粒子的D90值≤40μm，微细纤维的纤维直径≤2μm、2mm≤纤维长度≤5mm，120℃≤乳化沥青的沥青质软化点≤150℃。
[0014]进一步的，该随钻承压复合封堵剂的外观为黑色粘稠状类固体，密度为2.40～2.60 g/cm3，水分含量≤12％，砂床侵入深入≤2cm，PPA砂盘漏失量≤10mL，对油基钻井液的粘度效应≤30％。
[0015]一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂及其制备方法，制备方法如下：
[0016]S1、将软化点为120℃至150℃的乳化沥青置于双螺旋锥形混合机中，开启搅拌器，搅拌 10min后，加入一定配比的刚性超细粒子，啮合混拌10min；
[0017]S2、然后，将弹性粒子按照配比加入双螺旋锥形混合机中，啮合搅拌30min；
[0018]S3、后，再将一定配比的微细纤维加入到双螺旋锥形混合机中，啮合搅拌60～90min，出料，获得油基钻井液用随钻承压复合封堵剂。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]随钻封堵提高地层承压能力强，与其它处理剂配伍性好，同时对油基钻井液粘度效应低的油基钻井液用随钻承压复合封堵剂。
具体实施方式
[0021]实施例1，
[0022]本专利技术实施例中，一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂，该随钻承压复合封堵剂是由刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青经双螺旋锥形混合机制备而成的复合产物；
[0023]其中，刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青的质量比为(0.5～2)：(2～4)：(1.5～6)：(3～6)，其制备过程中，将刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青原材料按照配比加入双螺旋锥形混合机中经混拌2～4h而成。
[0024]开启双螺旋锥形混合机，称取质量为45kg的乳化沥青(软化点为120℃～150℃)置于其中，搅拌10min后，再称取质量为12kg的超细碳酸钙粒子(D90值≤40μm)置于双螺旋锥形混合机中，啮合混拌10min；然后，称取30kg的弹性石墨按照配比加入双螺旋锥形混合机中，啮合搅拌30min，最后，称取20kg的微细纤维并置入到双螺旋锥形混合机中，啮合搅拌60～90min，出料，获得油基钻井液用随钻承压复合封堵剂。
[0025]实施例2、
[0026]启双螺旋锥形混合机，称取质量为50kg的乳化沥青(软化点为120℃～150℃)置于
其中，搅拌10min后，再称取质量为18kg的超细碳酸钙粒子(D
90
值≤40μm)置于双螺旋锥形混合机中，啮合混拌10min；然后，称取55kg的弹性石墨按照配比加入双螺旋锥形混合机中，啮合搅拌30min，最后，称取18kg的微细纤维并置入到双螺旋锥形混合机中，啮合搅拌60～90min，出料，获得油基钻井液用随钻承压复合封堵剂。
[0027]实施例3、
[0028]表观粘度变化率测定。
[0029]1.油基钻井液实验浆配方：400mL白油(5#)+4％主乳化剂+4％辅乳化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂，其特征在于，该随钻承压复合封堵剂是由刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青经双螺旋锥形混合机制备而成的复合产物；其中，刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青的质量比为(0.5～2)：(2～4)：(1.5～6)：(3～6)，其制备过程中，将刚性超细粒子、弹性粒子、微细纤维和乳化沥青原材料按照配比加入双螺旋锥形混合机中经混拌2～4h而成。2.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂，其特征在于，所述刚性超细粒子为超细碳酸钙、或超细石英粉、或超细方解石粉，弹性粒子为弹性石墨。3.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用随钻承压复合封堵剂，其特征在于，所述刚性超细粒子的D90值≤40μm，弹性粒子的D90值≤40μm，微细纤维的纤维直径≤2μm、2mm≤纤维长度≤5mm，120℃≤乳化沥青的沥青质软化点≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜征鸿，沈建文，吴玉君，睢圣，李洁丞，李衡，王权阳，王方博，刘丹洁，田艳，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，
类型：发明
国别省市：