本發明提供一種全陽離子鉆井液，每立方米鉆井液由下述組分組成：5?15kg的陽離子抑制劑，0?8kg的第一陽離子包被劑，0?6kg第二陽離子包被劑，0?20kg的第一陽離子降濾失劑，0?20kg第二陽離子降濾失劑，0?20kg的陽離子封堵劑，其余為鉆井液基漿，其中陽離子抑制劑為分子量在小于500的季銨聚合物或叔銨聚合物，第一陽離子包被劑為分子量為40?60萬的聚丙烯酰胺，第二陽離子包被劑為分子量為150?550萬的聚丙烯酰胺，第一陽離子降濾失劑為陽離子褐煤，第二陽離子降濾失劑為陽離子木質素，陽離子封堵劑為粒徑80?200目的陽離子瀝青。本發明提供的全陽離子鉆井液全部主劑由陽離子型制劑組成，能夠較好地與地層的電動電位相匹配，有效提高粘土礦物的穩定性，從而提高鉆井速度，節約生產成本。

技術領域

本發明涉及一種全陽離子鉆井液，屬于油氣鉆井技術領域。

背景技術

在鉆井過程中，井壁的穩定性能受地層粘土礦物分散、膨脹、收縮和坍塌等因素的影響。而井壁的穩定性直接影響鉆井速度，而鉆井速度的高低直接影響生產成本。經研究發現粘土礦物的穩定性與其電動電位有很大的關系，分析其原因為粘土礦物的電動電位控制著其擴散層的厚度和結合水的數量，一旦粘土礦物的電動電位發生變化，其擴散層的厚度和結合水的數量也隨之發生變化，從而導致粘土礦物分散、膨脹、收縮或坍塌，穩定性降低。

在鉆井過程中，粘土礦物與鉆井液相接觸，鉆井液的電性必定會對粘土礦物的電動電位造成影響，從而影響粘土礦物穩定性。目前已有的陽離子聚合物水基鉆井液(以下稱“陽離子鉆井液”)是二十世紀八十年代發展起來的一種新型水基鉆井液體系。陽離子鉆井液是以高分子量陽離子聚合物作包被絮凝劑、以小分子量陽離子有機化合物作為泥頁巖抑制劑，并使用降濾失劑、增粘劑、封堵劑、潤滑劑等處理劑的部分或全部而組成的。高分子量陽離子聚合物的包被絮凝作用和小分子量陽離子有機化合物的泥頁巖抑制作用的相結合，使得陽離子水基鉆井液體系較之傳統的陰離子水基鉆井液體系具有更強的抑制性(即抑制頁巖中所含黏土礦物的水化、膨脹、分解作用，從而防止井塌)，在一定程度上維持了地層穩定，提高了機械鉆速。

盡管現有的陽離子鉆井液在提高機械鉆速和儲層保護方面見到一定效果，但是由于其中使用的降濾失劑、降粘劑以及封堵劑都是陰離子型物質，使得鉆井液中出現了陰、陽離子處理劑的不相容問題，難以與地層各層的電動電位相等或匹配。但受條件限制，特別是陽離子處理劑的缺乏，在現有的陽離子鉆井液體系中不得不較多地使用了陰離子型處理劑，這在一定程度上影響了這種體系的地層穩定性和抑制性。

發明內容

本發明提供一種全陽離子鉆井液，能夠較好地與地層的電動電位相匹配，有效提高粘土礦物的穩定性，并解決現有的陽離子鉆井液陰、陽離子不相容的問題，從而提高鉆井速度，節約生產成本。

本發明提供一種全陽離子鉆井液，每立方米所述全陽離子鉆井液由下述組分組成：

5-15kg的陽離子抑制劑，0-8kg的第一陽離子包被劑，0-6kg第二陽離子包被劑，0-20kg的第一陽離子降濾失劑，0-20kg第二陽離子降濾失劑，0-20kg的陽離子封堵劑，其余為鉆井液基漿，其中

陽離子抑制劑選自分子量在小于500的季銨聚合物或叔銨聚合物，第一陽離子包被劑為分子量為40-60萬的聚丙烯酰胺，第二陽離子包被劑為分子量為150-550萬的聚丙烯酰胺，第一陽離子降濾失劑為陽離子褐煤，第二陽離子降濾失劑為陽離子木質素，陽離子封堵劑為粒徑80-200目的陽離子瀝青。

本發明通過在鉆井液基漿中加入陽離子包被劑、陽離子抑制劑、陽離子降濾失劑、陽離子封堵劑四類單劑，形成全陽離子鉆井液。本發明的全陽離子鉆井液使其中的粘土顆粒電動電位在-10mV至-20mV左右，基本接近地層條件下粘土顆粒的電動電位，地層粘土礦物與本發明提供的全陽離子鉆井液接觸時其電動電位不發生變化，從而能達到穩定井壁、提高鉆井速度目的。在鉆井作業過程中，可通過在上述范圍內調節各陽離子單劑的濃度來調節鉆井液的電動電位和性能，使之平衡地層電動電位和滿足現場要求。