[發明專利]高溫油基鉆井液用有機硅類成膜劑及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 202010230866.7
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111393557B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 王星媛;韓烈祥;吳正良;袁志平;景岷嘉;彭陶鈞;王蘭;賀海;王棋;楊剛
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/06;C08F220/18;C08F220/32;C08F230/08;C08F220/58;C08F222/16;C08F2/44;C08K3/36;C09K8/34;C09K8/36
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 安宇宏;周萍

本發明提供了一種高溫油基鉆井液用有機硅類成膜劑及其制備方法、應用。所述制備方法包括：將乳化劑、去離子水、碳酸氫鈉和交聯改性劑混勻，升溫至40～60℃，再與引發劑混合，滴加第一類單體；繼續升溫至75～85℃，保溫至出現藍光，再滴加引發劑和第二類單體，保溫；然后滴加第三類單體、環氧類、有機硅類和引發劑，反應后降溫，調節pH至7～8，過濾，并與成膜助劑、納米類無機材料混勻，得到成膜劑；所述成膜劑包括上述方法制備的成膜劑。所述應用包括在制備油包水乳狀液或油基鉆井液中的應用。本發明有益效果包括：制備方法簡便、成本低；成膜劑最高使用溫度達200℃，成膜后拒水能力強，承壓封堵能力最高達2.5MPa。

技術領域

本發明涉及油基鉆井液技術領域，特別地，涉及一種高溫油基鉆井液用有機硅類成膜劑。

背景技術

隨著我國深層油氣資源的不斷開發，深井、超深井、大斜度井、水平井井底溫度已接近或大于200℃，而應用較為廣泛且具備優異抗高溫性能的油基鉆井液體系大部分采用顆粒堆積封堵理論進行封堵和填充，控制鉆井液濾失量，然而上述方法存在“匹配度”和“概率性”問題。若小顆粒類材料的濃度太高，往往影響鉆井液的流變性，而在具備粒徑“匹配度”的情況條件下，封堵泥餅的顆粒類材料加量小，不可能完全把泥餅的每一處孔洞封堵住，那么封堵每一處孔洞的概率就低。若固體顆粒沒有嵌入到泥餅中，則無法對液體進行有效封堵，而嵌入到泥餅中的固體顆粒又有可能影響泥餅整體的韌性。

近年來，隨著水基鉆井液成膜技術的發展，已形成了以半透膜、油膜、表面活性劑膜等為主的水基鉆井液成膜技術，該技術不對儲層造成污染、不造成工具堵塞，且可在泥餅上形成“連續薄膜”，從源頭控制泥漿、濾液、油、水等液體進入地層，且體系中不需要過多的固體顆粒類材料，對泥漿流變性影響小。然而該技術在油基鉆井液中應用較少。

目前，成膜封堵理論及成膜類封堵劑主要應用在水基鉆井液中，油基鉆井液中應用較少。水基鉆井液中常用苯乙烯類成膜封堵劑成膜后薄膜的耐溫性差，鉆井液中使用溫度＞150℃時容易造成薄膜開裂，介質吸附性降低、甚至脫吸，封堵有效率大大降低。在油基鉆井液中形成薄膜過程中需要成膜助劑、成膜連接劑、成膜反應劑的協同作用，不能滿足200℃高溫深井油基鉆井液的封堵需求，且所形成的連續薄膜還存在拒水能力較弱的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發明的目的之一在于為了滿足200℃高溫深井油基鉆井液的封堵需求，提出了一種高溫油基鉆井液用有機硅類成膜劑及其制備方法、應用。

為了實現上述目的，本發明提供了一種高溫油基鉆井液用有機硅類成膜劑的制備方法。