[發明專利]一種頁巖油氣水平井水基鉆井液

在審

• 申請號: 201710994523.6
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109694699A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 司西強;王中華;李偉廷;趙虎;謝俊;呂躍濱
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C09K8/24;C09K8/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種頁巖油氣水平井水基鉆井液，包括聚醚胺基烷基糖苷和兩性離子烷基糖苷的水溶液；聚醚胺基烷基糖苷具有式I結構，兩性離子烷基糖苷具有式II結構；處理劑。與現有技術相比，本發明提供的鉆井液中含有聚醚胺基烷基糖苷和兩性離子烷基糖苷，聚醚胺基烷基糖苷和兩性離子烷基糖苷具有協同作用，使鉆井液具有優異的抑制性能，兼具抗高溫、高潤滑性能，本發明提供的鉆井液以兩性離子烷基糖苷和聚醚胺基烷基糖苷的水溶液為主體成分，這種鉆井液具有良好的抑制性能、抗溫性能、成膜性能、固壁性能和潤滑性能。此外，本發明提供的鉆井液無生物毒性，具有較好的環保性，這種鉆井液適用于頁巖油氣水平井鉆井施工。

技術領域

本發明涉及石油鉆探技術領域，尤其涉及一種頁巖油氣水平井水基鉆井液。

背景技術

頁巖油氣鉆探過程中，在鉆遇高活性頁巖等易坍塌地層時，目前現有的常規水基鉆井液不能有效抑制高活性易坍塌地層的井壁失穩；強抑制水基鉆井液雖然抑制防塌效果較好，且成本較低，綠色環保，但其性能仍未達到與油基鉆井液相當的程度；因此，在鉆遇活性高的頁巖等易坍塌地層時，傳統的解決辦法仍然是首選油基鉆井液。但油基鉆井液也有諸多不足之處，具體表現為配制成本高、不利于錄井作業、井漏時損失嚴重、鉆屑后處理壓力大等問題，這些缺點限制著油基鉆井液更大規模的應用。

因此，在這種形勢下，研發一種具有油基鉆井液性能且具有固壁效果的頁巖油氣水平井水基鉆井液體系成為現場亟需。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種頁巖油氣水平井水基鉆井液，本發明提供的頁巖油氣水平井水基鉆井液具有較好的抑制性能、抗溫性能、潤滑性能、固壁性能、儲層保護性能和環保性能。

本發明提供了一種頁巖油氣水平井水基鉆井液，包括：

聚醚胺基烷基糖苷和兩性離子烷基糖苷的水溶液；

聚醚胺基烷基糖苷具有式I結構，兩性離子烷基糖苷具有式II結構；

處理劑；

式I中，m為1～3，n為1～3，o為1～3，p為1～3；

R為碳原子數為1～10的烷基；

式II中，R₁和R₂獨立地選自碳原子數為1～10的烷基；

m1為1～3，n1為1～2。

在本發明中，聚醚胺基烷基糖苷和兩性離子烷基糖苷的質量比優選為(30～40)：(20～30)，更優選為35:25。

在本發明中，聚醚胺基烷基糖苷在聚醚胺基烷基糖苷和兩性離子烷基糖苷的水溶液中的質量濃度優選為30～40％，更優選為35％。在本發明中，兩性離子烷基糖苷在聚醚胺基烷基糖苷和兩性離子烷基糖苷的水溶液中的質量濃度優選為20～30％，更優選為25％。

在本發明中，式I中，R優選為甲基、乙基、丙基或丁基。在本發明中，聚醚胺基烷基糖苷的數均分子量優選為296～2155。

在本發明中，聚醚胺基烷基糖苷的制備方法優選為：

將環氧化物、烷基糖苷、水和催化劑進行反應，得到中間產物；

將中間產物和有機胺進行反應，得到聚醚胺基烷基糖苷。

在本發明中，環氧化物優選包括環氧乙烷和環氧丙烷中的一種或兩種；烷基糖苷優選包括甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷或丁基糖苷。在本發明中，催化劑優選包括無機酸和有機酸中的一種或幾種；無機酸優選包括硫酸、硝酸或磷鎢酸；有機酸優選包括對甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸或氨基磺酸。在本發明中，環氧化物、烷基糖苷、水和催化劑的摩爾比優選為1:(0.5～1):(4～8):(0.01～0.1)。