[發明專利]一種鉆井液提切劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710516480.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107286915A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 惲玉新;王磊;潘宏梅
• 申請（專利權）人: 常州西夏墅東方工具有限公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明公開了一種鉆井液提切劑的制備方法，屬于鉆井液處理劑制備技術領域。

背景技術

隨著人們對能源需求的增加和鉆探技術的發展，深井、超深井數目也越來越多。在鉆井過程中，井眼越深，井筒內的溫度就越高。由于高溫條件下鉆井液中各助劑都會氧化分解失去原來的結構，鉆井液的流變性很難控制，鉆井液的抗高溫的問題越來越突出。

由于高溫深井鉆井液性能穩定是鉆探深井、超深井過程中一個重要指標，選擇合適的抗高溫處理劑是高溫深井鉆井液體系的關鍵。通常的鉆井液體系，粘土是作為調節鉆井液性能的基本物質，但同時鉆井液中粘土使鉆井液體系中亞微米顆粒增加，致使破壞油氣儲層，機械鉆速也可能變低。無粘土相鉆井液具有無粘土、適中粘切、不損害油氣層等優點，利用鉆井液自身提供的切力懸浮和攜帶巖屑，并在地面通過固控設備清除有害固相，保持鉆井液的清潔，由于不用膨潤土配漿，鉆屑在鉆進過程中通過地面固控設備除去，提高了破巖效率，因而也能提高機械鉆速。

無粘土相鉆井液以聚合物作為主要處理劑，其中聚合物類提切劑是保證無粘土相鉆井液性能的關鍵處理劑，它對調節鉆井液懸浮巖屑，在近井壁處形成滯留層，降低鉆井液對地層的沖蝕，穩定井壁起著非常重要的作用。現有聚合物類鉆井液提切劑以聚酰胺、聚醚化合物為主，具有一定增粘、提切效果，但是聚合物類鉆井液提切劑易在高溫下失效，使鉆井液性能不穩定，維護鉆井液工作量增大，也損害了油氣層。

綜上所述，開發一種提切效果好，抗高溫性能優異的鉆井液提切劑產品，對優化體系攜巖能力，減少鉆井事故，提高鉆井效率具有重要的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對現有的鉆井液提切劑易在高溫下失效，使鉆井液性能不穩定，維護鉆井液工作量增大，也損害了油氣層的缺陷，提供了一種鉆井液提切劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是：

（1）將甲基丙烯酸甲酯、乙二醇、丙烯酸丁酯及環氧丙烷放入反應器中，使用氫氧化鈉溶液調節pH至8.5～9.0，再加入硬脂酸鋅，使用氮氣保護，在95～105℃下反應；

（2）在反應結束后，冷卻至室溫，加入殼聚糖、乙烯基三甲氧基硅烷，混合均勻，靜置，再加入催化劑，升溫至90～95℃，升壓至0.5～0.98MPa，進行改性反應，同時滴加引發劑；

（3）在改性反應結束后，降溫至80～85℃，再滴加交聯劑，保溫，冷卻至至室溫，進行出料，收集出料物，過濾，收集過濾液，并將過濾液進行蒸餾，收集蒸餾剩余物；

（4）按重量份數計，取60～80份蒸餾剩余物、10～12份草酸鈉、2～4份乳化劑及1～2份助劑攪拌均勻，收集攪拌混合物，即可得鉆井液提切劑。

所述步驟（1）甲基丙烯酸甲酯、乙二醇、丙烯酸丁酯及環氧丙烷的質量比為4～6:8～10:3～5:7～9，硬脂酸鋅的加入量為乙二醇質量的0.6～0.9%。

所述步驟（2）殼聚糖、乙烯基三甲氧基硅烷的質量比為3～4:2，殼聚糖的質量為乙二醇質量的35～40%。

所述步驟（2）中催化劑為鉑與雷尼鎳按質量1:1混合而成，催化劑的加入量為殼聚糖質量的0.3～0.5%。

所述步驟（2）中引發劑為過氧化二異丙苯，引發劑的加入量為殼聚糖質量的0.2～0.4%。

所述步驟（3）中交聯劑為戊二醛及二亞乙基三胺按質量比3:1混合而成。

所述步驟（4）中乳化劑為脂肪酸聚氧乙烯脂、烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一種。

所述步驟（4）中助劑為十二烷基磺酸鈉。

本發明與其他方法相比，有益技術效果是：

本發明以甲基丙烯酸甲酯、乙二醇、丙烯酸丁酯及環氧丙烷合成嵌段式聚合物，形成的嵌段式聚合物增加了長鏈的伸展度，增加了體系的粘度，同時利用乙烯基三甲氧基硅烷使其進行交聯形成空間網狀結構，提高耐溫性能，也提高了抗污性能，在高溫及高剪切作用下，交聯結構部分展開，分子鏈伸展，增加粘切，同時添加殼聚糖進行交聯，提高生物可降解性能，提高羥基和氨基，增加與裂縫間的結合，提高井壁的穩定能力，此外還添加了草酸鈉，使其釋放出鈉離子，平衡地層水活度，抑制地層坍塌破裂，也可與聚合物進行適度交聯增加漿液的粘度。

具體實施方式

催化劑的制備：將鉑與雷尼鎳按質量1:1混合，即可。

交聯劑的配制：將戊二醛及二亞乙基三胺按質量比3:1混合而成。

乳化劑的選擇：脂肪酸聚氧乙烯脂、烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一種。

引發劑選擇為過氧化二異丙苯。