[發(fā)明專利]一種提高環(huán)保型鉆井液處理劑抗溫性的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810077619.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN110079283A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李公讓;韓來(lái)聚;李作會(huì);周延軍;劉振東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號(hào): C09K8/035
• 分類號(hào): C09K8/035;C08F120/56;C08J3/24;C08L33/26;C08L1/28;C08L3/08
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本發(fā)明提供一種提高環(huán)保型鉆井液處理劑抗溫性的方法，在室溫下，配制質(zhì)量丙烯酰胺溶液，在60～90℃恒溫水浴中，加入過硫酸銨溶液，攪拌后停止加熱；繼續(xù)加水和氫氧化鈉，升溫至90℃以上進(jìn)行水解，攪拌后取出，制得強(qiáng)水化聚合物；將環(huán)保型鉆井液處理劑配制成水溶液后，加入前述強(qiáng)水化聚合物、交聯(lián)劑、甲酸鹽，在50～80℃恒溫水浴慢慢攪拌20?40分鐘后，停止加熱，制得環(huán)保型鉆井液處理劑。該方法利用調(diào)整分子結(jié)構(gòu)、分子量、水化基團(tuán)、交聯(lián)劑對(duì)環(huán)保型鉆井液處理劑進(jìn)行優(yōu)化，提高其抗溫性，有利于綠色鉆井，適用于石油鉆井等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井化工助劑技術(shù)領(lǐng)域中的一種提高環(huán)保型鉆井液處理劑抗溫性的方法。

背景技術(shù)

隨著石油開采中環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷加強(qiáng)，廢棄鉆井液對(duì)環(huán)境的污染問題越來(lái)越受到人們的重視。國(guó)內(nèi)已逐步開始要求對(duì)廢棄鉆井液及廢棄鉆屑等進(jìn)行無(wú)害化處理，減少對(duì)環(huán)境的污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。這種“末端治理”的處理方式成本投入高，且難以徹底消除污染隱患，給鉆井行業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境壓力。隨著油田勘探開發(fā)不斷向深部地層推進(jìn)，需在鉆井液中引入抗溫更優(yōu)良的處理劑，傳統(tǒng)意義上的大多數(shù)環(huán)保型鉆井液處理劑，主要是采用天然高分子改性的方式得到，主要有：淀粉類、纖維素類等，但在鉆井液中大部分抗溫≤120℃，不能滿足深部高溫地層鉆井需求。

為提高環(huán)保型鉆井液處理劑抗溫性能，目前主要是以引入親水性強(qiáng)的離子基團(tuán)為主，如磺酸基、磺甲基和羧基等，以保證處理劑吸附在黏土顆粒表面后能形成較厚的水化膜，使鉆井液具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。有些方法為了進(jìn)一步提高處理劑的抗溫性能，在處理劑分子中引入Cr³⁺、Fe³⁺鐵等高價(jià)金屬陽(yáng)離子，使之與有機(jī)處理劑形成絡(luò)合物，但對(duì)環(huán)保性是一很大的損失。

現(xiàn)有的研究者提出了針對(duì)淀粉改性的制備方法，申請(qǐng)?zhí)枮?01010237144.0提出了一種鉆井液用環(huán)保型包被劑的制備方法，首先分別在95-92mL水中加入5-8g氧化型引發(fā)劑A和5-8g還原型引發(fā)劑B，來(lái)制備濃度為5％-8％的氧化型引發(fā)劑A溶液與濃度為5％-8％的還原型引發(fā)劑B溶液；然后在燒杯中加入10-40mL水，向水中加入8.0-13.5g非離子單體，攪拌并充分溶解；然后加入1.0-5.0g生物聚合物單體，繼續(xù)攪拌，讓其充分溶解；再加入4.0-10.0g陰離子單體，繼續(xù)充分?jǐn)嚢瑁患尤?.0-7.5gpH值調(diào)節(jié)劑，充分?jǐn)嚢瑁恢蠓謩e加入0.5-3.0mL氧化型和還原型引發(fā)劑，充分?jǐn)嚢瑁蛔詈罄^續(xù)攪拌，5分鐘后開始發(fā)熱聚合，在40-50℃條件下，反應(yīng)2-4h，得最終產(chǎn)品。從而得到一種適用性強(qiáng)，抗溫抗鹽性能優(yōu)良，環(huán)保性能良好的包被劑。申請(qǐng)?zhí)枮?01610729687.1提出了一種改性殼聚糖作為鉆井液中的頁(yè)巖抑制劑在油氣鉆井中的應(yīng)用，改性基團(tuán)R¹-R³各自獨(dú)立地選自C1-C8的烷基，R⁴選自未取代的或羥基取代的C1-C8的亞烷基。申請(qǐng)?zhí)枮?00810104553.6提出了一種鉆井液用抗溫淀粉組合物及其制備方法，它包括淀粉、催化劑、陽(yáng)離子試劑和交聯(lián)劑，其中淀粉由土豆淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉構(gòu)成，其重量份數(shù)比為30～80∶20～60∶10～50；所述催化劑與淀粉的重量比為5～30∶100，所述陽(yáng)離子試劑與淀粉的重量比為1～20∶100，交聯(lián)劑與淀粉的重量比為0.01～0.6∶100。該鉆井液用抗溫淀粉，不但能有效抑制其發(fā)酵性而且使其抗溫性由120℃提高到150℃，從而大大提高了鉆井液用淀粉的使用范圍。申請(qǐng)?zhí)枮?01410268639.8提出了一種復(fù)合活性酶制劑及其用于制備褐煤類油田鉆井液降濾失劑的方法，所述復(fù)合活性酶制劑包括以下配方成分：鞘氨醇桿菌、短小芽孢桿菌、黃素還原酶和乙酸銨，所述鞘氨醇桿菌、短小芽孢桿菌、黃素還原酶、乙酸銨之間的摩爾比為：5～10:5～10:10～50:40～80。該方法明制備的抗溫、抗鹽、降粘，尤其是抗溫抗鹽性能得到有效提高的褐煤類油田鉆井液降濾失劑產(chǎn)品使用方便，添加量少，無(wú)需使用溶劑溶解，可直接添加到鉆井液中使用，使用成本低廉且環(huán)保。

以上這些研究對(duì)環(huán)保型鉆井液處理劑抗溫性能提高起著重要的推動(dòng)作用，但未能針對(duì)環(huán)保型鉆井液處理劑分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化，或者在分子量大小、交聯(lián)劑類型等方面還有待進(jìn)一步明確。