非常规水平井多段钻塞用钻塞液

摘要

本发明公开了一种非常规水平井多段钻塞用钻塞液，所述钻塞液的原料按重量百分数比计包括：0.05～1％的增粘剂、0.1～1％的润滑剂、其余量为水；其中，所述增粘剂为聚丙烯酰胺、黄原胶、聚丙烯腈、聚阴离子纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇和聚丙烯酸盐聚合物中任意一种或几种；所述润滑剂为硬脂酸聚氧乙烯醚、脂肪酸酰胺、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇脂肪酸酯中任意一种或几种；本发明所提供的一种非常规水平井多段钻塞用钻塞液具有配方简单，现场易操作，能够满足非常规水平井钻塞对于流体携带废屑与降低扭矩的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井工程领域压裂完井技术领域，具体地指一种 非常规水平井多段钻塞用钻塞液。

背景技术

页岩油气在美国已进入大规模勘探开发和迅速发展阶段，年产量 1200亿方，占其天然气总量13％，目前非常规油气勘探开发在国内 呈迅速发展之势。对于非常规页岩气开采来说，采用水平井开采工艺 是其目前最主要的技术，为提高非常规页岩气的开采效益，常常设计 长水平段分段压裂的完井方式。而多井段压裂后，井下桥塞多，水平 井井下复杂，给后期完井带来了较大的困难。

非常规页岩气水平井段由于采用多段分段压裂，就必须要在套管 内下入桥塞，而当射孔压裂完井后，需要将桥塞钻掉，即钻塞作业。 由于套管内径较小，钻塞作业仅能采用连续油管作业，连续油管与套 管的摩擦阻力大，并且由于长水平段，连续油管延伸长，更加增大了 摩擦阻力，造成连续油管扭矩与阻力增大，甚至钻塞作业无法进行。 这些问题极大的制约着多段分段压裂完井工艺的实施，极大的制约了 非常规页岩气的有效开发。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种非常规水平井多段钻 塞用钻塞液，该钻塞液具有配制简单，润滑效果好，携带效果好的特 点。

本发明提供的一种非常规水平井多段钻塞用钻塞液，所述钻塞液 的原料按重量百分数比计包括：0.05～1％的增粘剂、0.1～1％的润滑剂、 其余量为水；其中，所述增粘剂为聚丙烯酰胺、黄原胶、聚丙烯腈、 聚阴离子纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇和聚丙烯 酸盐聚合物中任意一种或几种；以上增粘剂通过分子链的舒展来达到 增粘携砂的目的，并且分子链的舒展过程在钻塞工具表面形成吸附 膜，具有一定的润滑效果；所述润滑剂为硬脂酸聚氧乙烯醚、脂肪酸 酰胺、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和 聚乙二醇脂肪酸酯中任意一种或几种；润滑剂主要是通过一定的水溶 性的表面活性剂通过吸附作用附着于钻塞工具表面与增粘剂共同作 用，形成高分子及表面活性剂膜，最终起到润滑降低摩阻的功能。

作为优选方案，所述钻塞液的原料按重量百分数比计还包括： 0.1～0.5％的消泡剂，所述消泡剂为甘油聚氧丙烯醚、有机硅氧烷、正 丁醇、聚硅氧烷和磷酸三丁酯中任意一种或几种。

作为优选方案，所述钻塞液的原料按重量百分数比计包括：0.2％ 的聚丙烯酰胺、0.2％的硬脂酸聚氧乙烯醚、0.1％的脂肪胺聚氧乙烯 醚、0.2％的脂肪酸酰胺、0.1％的有机硅氧烷，其余量为水。

作为优选方案，所述钻塞液的原料按重量百分数比计包括： 0.15％的聚丙烯酰胺、0.05％的黄原胶、0.1％的硬脂酸聚氧乙烯醚、 0.1％的脂肪酸聚氧乙烯醚、0.1％的脂肪酸酰胺、0.2％的脂肪酸酰胺、 0.1％的正丁醇、其余量为水。

作为优选方案，所述钻塞液的原料按重量百分数比计包括： 0.15％的聚丙烯酰胺、0.05％的黄原胶、0.2％的脂肪胺聚氧乙烯醚、 0.1％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.2％的脂肪酸酰胺、0.1％的有机硅氧烷， 其余量为水。

本发明的原理：

本发明所需要解决的关键技术为钻塞液(入井流体)的摩阻问题， 常常以润滑性来表示，因现场连续油管与套管之间常常会接触，属硬 摩擦，对流体的润滑性要求较高；为解决上述问题，设计的钻塞液一 般由增粘剂、润滑剂所组成，增粘剂主要为携带钻塞后所形成的钻屑， 并且要兼具润滑的效果最佳；润滑剂为钻塞液关键处理剂，主要解决 摩阻问题，提高润滑性，理论上如果摩阻能够达到0为最好，即摩阻 越低越好。由于所选择的润滑剂为表面活性剂，在水溶液中易起泡， 常常辅以消泡剂来防止钻塞液起泡。

本发明的有益效果在于：

1)本发明所提供的一种非常规水平井多段钻塞用钻塞液具有配 方简单，现场易操作，能够满足非常规水平井钻塞对于流体携带废屑 与降低扭矩的要求；

2)本发明锁提供的一种非常规水平井多段钻塞用钻塞液摩阻系 数非常低，在润滑剂加量仅为0.2％的情况下，就可以将摩阻降低到 接近于0；并且相比于水的摩阻降低率最高可达到99％以上；

3)本发明所提供的一种非常规水平井多段钻塞用钻塞液在降低 扭矩，提高润滑效果的同时，能够有效的降低井下复杂，达到顺利钻 塞的目的。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明 的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

一种非常规水平井多段钻塞用钻塞液，所述钻塞液的原料按重量 百分数比计包括：0.05～1％的增粘剂、0.1～1％的润滑剂、其余量为水； 其中，所述增粘剂为聚丙烯酰胺、黄原胶、聚丙烯腈、羟乙基纤维素、 聚乙烯醇和聚丙烯酸盐聚合物中任意一种或几种；所述润滑剂为硬脂 酸聚氧乙烯醚、脂肪酸酰胺、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、 脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇脂肪酸酯中任意一种或几种。

所述钻塞液的原料按重量百分数比计还包括：0.1～0.5％的消泡 剂，所述消泡剂为甘油聚氧丙烯醚、有机硅氧烷、正丁醇、聚硅氧烷 和磷酸三丁酯中任意一种或几种。

结合上述的钻塞液配方的范围和具体实际情况，设定具体实施配 方如下表1：

表1

将9个实施例的配方制备得到钻塞液与以下对比例的性能进行 对比如下表2所示：

对比例1：水；

对比例2：柴油；

对比例3：水+0.1％聚丙烯酰胺+1％聚乙二醇；

对比例4：水+3％膨润土+1％矿物油。

表2 钻塞液性能

注：摩阻系数降低率主要是以水(对比例1)的摩阻系数来计算。 其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出 了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例， 人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些 实施例都属于本发明保护范围。