[發(fā)明專利]抗超高溫抗復(fù)合鹽的兩性離子疏水締合聚合物降濾失劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810513459.X
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108715624B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛惠;邱正松;黃維安;何勇明;劉偉;鄧虎成
• 申請（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號: C08F220/58
• 分類號: C08F220/58;C08F220/34;C08F226/06;C09K8/035
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

本發(fā)明涉及抗超高溫抗復(fù)合鹽的兩性離子疏水締合聚合物降濾失劑及其制備方法，該降濾失劑是一種由疏水性烯基酰胺、強親水性陰離子烯基磺酸鹽和強親水性陽離子烯基季銨鹽經(jīng)由水溶性偶氮類引發(fā)劑在水溶液中聚合反應(yīng)生成的具有兩性離子疏水締合特性的多元共聚物，生成的多元共聚物分子鏈中含有約2,000?4,000個結(jié)構(gòu)單元，重均分子量范圍在1,320,000?2,100,000。本發(fā)明的多元共聚物降濾失劑在超高溫水基鉆井液完井液中具有良好的相容性，在超高溫環(huán)境下能夠顯著降低鉆井液完井液的濾失量，抗溫能力達248℃，抗氯化鈉達飽和，抗復(fù)合鹽性能優(yōu)異，可在氯離子濃度大于100,000ppm、鈣離子濃度大于5,000ppm、鎂離子濃度大于5,000ppm且受酸性氣體侵的水基高溫鉆井液中顯著降低其濾失量。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種抗超高溫抗復(fù)合鹽的兩性離子疏水締合聚合物降濾失劑及其制備方法，屬于石油與天然氣鉆井工程、地球深部資源勘探與開發(fā)和地?zé)峋@井工程中鉆井液與完井液技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著世界上油氣勘探開發(fā)的縱深發(fā)展和油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)的不斷進步，油氣勘探開發(fā)地域逐漸向超深層發(fā)展。此外，隨著我國的深部資源勘探、大陸科學(xué)鉆探工程、地球深部探測計劃等重大深地項目的持續(xù)推進，鉆探工程中的地質(zhì)設(shè)計井深亦逐年增加，因此，鉆井工程中鉆遇超高溫超高壓(溫度超過220℃，壓力超過138MPa)儲層的概率顯著增大。再者，隨著全球地?zé)豳Y源的逐步勘察與開發(fā)，鉆井工程中面臨超高溫高壓地質(zhì)條件的情況越來越多，超高溫超高密度水基鉆井液技術(shù)亦成為此類鉆探工程中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

隨著油氣資源、地質(zhì)勘探逐漸向超深井目的層拓展和地?zé)豳Y源的開發(fā)利用，鉆井工程中鉆遇超高溫的概率在近年來呈現(xiàn)明顯增加的趨勢。實踐表明，超高溫環(huán)境下，鉆井液完井液的各項性能都可能會發(fā)生顯著地變化，一般而言，超高溫使鉆井液完井液的各項性能中濾失造壁性能首先呈現(xiàn)明顯惡化的趨勢，即泥餅變厚、泥餅滲透率增大，濾失量劇增。同時，高溫使鉆井液完井液中各組分本身及各組分之間在溫度較低時本來不易發(fā)生的變化、不劇烈反應(yīng)、不顯著的影響都變得激化了。此外，超高溫環(huán)境下，鉆井液完井液的流變性隨溫度變化也呈現(xiàn)惡化的趨勢，經(jīng)常發(fā)生鉆井液完井液的高溫降粘現(xiàn)象或高溫增稠現(xiàn)象，高溫降粘可能引起鉆井液完井液在超深井超高溫井段攜巖能力及懸浮能力的下降，嚴重時可進一步造成鉆井液完井液加重材料的沉降；而高溫增粘現(xiàn)象嚴重時可使鉆井液完井液喪失流動性，更進一步將引起井下一系列復(fù)雜事故。另一方面，隨著井深的逐漸增加，鉆遇井下復(fù)雜地層的概率亦呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，如鉆遇大段鹽膏層、巖鹽層、膏泥巖層、高壓鹽水層等的概率也明顯增大；同時，隨著井深的逐漸增加，長裸眼井段的長度亦逐漸增大。因此，鉆井液完井液面臨鹽侵、鹽膏侵、復(fù)合鹽水侵等污染源侵入的井下復(fù)雜情況越來越多，同時，超深井的井壁穩(wěn)定性面臨巨大的挑戰(zhàn)。

然而，我國在超深井超高溫水基鉆井液完井液的現(xiàn)場應(yīng)用中，超高溫水基鉆井液完井液體系的維護處理仍然存在加入處理劑種類多、加量大以及處理劑在超高溫環(huán)境下失效速度快等特點，另外，超高溫環(huán)境下鉆井液完井液中的抗溫性能較差的處理劑間各組分發(fā)生極為復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，從而使超高溫水基鉆井液完井液性能的維護變得極為困難。從現(xiàn)場應(yīng)用情況看，我國仍然主要缺乏具有針對性和專用的超深井抗超高溫抗復(fù)合鹽水鉆井液完井液處理劑，尤其是作為超高溫水基鉆井液完井液流變性和濾失性調(diào)控的核心處理劑之一的抗超高溫和抗復(fù)合鹽的聚合物類降濾失劑的缺乏，限制了鉆井工程現(xiàn)場抗超高溫抗復(fù)合鹽水鉆井液完井液使用體系的配制、維護和應(yīng)用。