一种用于煤层气清洁聚膜钻井液及其制备方法

摘要

本发明提供了一种用于煤层气清洁聚膜钻井液及其制备方法，以重量份数计，包括如下组分：80～100份清水、3～5份成膜剂、1～3份固膜剂、1～3份可降解强膜剂、0.5～1.5份煤层清洁剂、1～3份可降解乳液降滤失剂。本发明所述的一种用于煤层气清洁聚膜钻井液，所述钻井液具有独特的流变性和滤失造壁性，能有效地控制滤液进入煤层，抑制煤层垮塌掉块能力强，充分发挥了多种处理剂组合防塌技术优势，性能优良，易于维护处理，破胶快且无残留，对煤层气储层伤害小。

说明书

技术领域

本发明属于煤层气开采技术领域，尤其是涉及一种用于煤层气清洁聚膜钻井液及其制备方法。

背景技术

中国煤层气资源量为30～35万亿m3,其中埋深为300～1500m范围内煤层气总资源量约为25万亿立方米。自20世纪八九十年代开始,经过几十年攻关探索,我国在煤层气地质理论、资源预测与区块评价、钻井完井及压裂技术等方面取得了较大进展,特别是近年高阶煤煤层气富集理论与煤层气多分支水平井、U型井等复杂结构井技术钻采煤层气资源取得了较好的效果。然而,不可否认我国煤层气产量依然较低,煤层气钻井过程中仍有较多难题需要解决,钻井安全与煤层保护矛盾依然突出。在煤层气钻井中,煤层胶结疏松、结构不强、易破碎导致井壁失稳；夹壁墙厚度薄，强度低，容易导致垮塌。传统的煤层气钻井液都会对储层造成很大伤害,而且无法解决煤层清洁及钻井液的破胶问题，从而形成后期排采困难，施工过程中泥饼吸附在井壁上不易清除，破胶解堵效果差，增加了对煤层气通道的堵塞。在复杂结构井的煤层钻进过程中，既要保证钻井安全，又要保护煤层，因此，在保证钻井安全的条件下，需在完钻后对前期钻井液造成的煤层污染进行解除就显得相当重要，因此，研制一种可降解无固相清洁聚膜钻井液用体系就显得非常重要。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于煤层气清洁聚膜钻井液及其制备方法，以解决煤层垮塌掉块、破胶及煤层污染等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于煤层气清洁聚膜钻井液，以重量份数计，包括如下组分：80～100份清水、3～5份成膜剂、1～3份固膜剂、1～3份可降解强膜剂、0.5～1.5份煤层清洁剂、1～3份可降解乳液降滤失剂。

优选的，所述成膜剂为聚丙烯酸聚氨酯。

优选的，所述固膜剂为甲基丙烯酸酯共聚物。

优选的，所述甲基丙烯酸酯共聚物为甲基丙烯酸十八碳酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯及丙烯酸的多元共聚物。

优选的，所述可降解强膜剂为聚丙烯酸聚合物乳液。

优选的，所述煤层清洁剂为聚丙烯酰胺超分子聚集体。

优选的，所述可降解乳液降滤失剂为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N-乙烯吡咯烷酮与丙烯酰胺的共聚物乳液。

优选的，一种用于煤层气清洁聚膜钻井液的制备方法，包括以下步骤：

1)将80～100份清水置于搅拌器浆杯中，将搅拌器的搅拌速度调至70～80r/min，边搅拌边加入3～5份成膜剂、1～3份固膜剂、1～3份可降解强膜剂、1～3份可降解乳液降滤失剂，搅拌10min；

2)在搅拌速度70～80r/min条件下，用剪切泵加入0.5～1.5份煤层清洁剂搅拌30min；

3)在搅拌速度70～80r/min条件下，用剪切泵加入1～30份惰性无机盐，搅拌1h，即可使用。

优选的，所述步骤(3)中惰性无机盐为氧化铝、氧化镁、氧化钙、二氧化硅中的一种。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于煤层气清洁聚膜钻井液及其制备方法具有以下优势：

(1)本发明所述的一种用于煤层气清洁聚膜钻井液，所述钻井液具有独特的流变性和滤失造壁性，能有效地控制滤液进入煤层，抑制煤层垮塌掉块能力强；

(2)本发明所述的一种用于煤层气清洁聚膜钻井液，充分发挥了成膜剂、固膜剂、可降解强膜剂、可降解乳液降滤失剂剂煤层清洁剂的多种处理剂组合防塌技术优势，性能优良，易于维护处理，破胶快且无残留，对煤层气储层伤害小。

具体实施方式

下面结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

1)量取360mL清水置于搅拌器浆杯中，将搅拌器的搅拌速度调至73r/min，边搅拌边加入20g成膜剂、8g固膜剂、8g可降解强膜剂、8g可降解乳液降滤失剂，搅拌10min；

2)在搅拌速度73r/min条件下，用剪切泵加入4g煤层清洁剂搅拌30min；

3)在搅拌速度73r/min条件下，用剪切泵加入40g惰性无机盐，搅拌1h，即得到本发明所述的用于煤层气清洁聚膜钻井液。

下面分别测定按上述方法制得的用于煤层气清洁聚膜钻井液在常温和高温老化后的流变参数。

高温老化方法：将按上述方法制得的钻井液装入密闭的容器中，然后加热至50℃，高温老化16小时后取出，冷却后测定其性能。

表1为本发明所得钻井液流变性及抗温性能评价结果，实验数据表明本发明所得钻井液动塑比高，具有独特的流变性和滤失造壁性。

表1钻井液流变性及抗温性能实验数据

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。