[發明專利]超高溫耐鹽星型聚合物降濾失劑及其制備方法和水基鉆井液

有效

• 申請號: 202010915502.2
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111909670B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 鐘漢毅;高鑫;邱正松;牟庭波;黃達全;張現斌;陳安亮
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;C08F251/00;C08F220/56;C08F220/58;C08F226/02;C08F226/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發明涉及油田化學領域，公開了一種超高溫耐鹽星型聚合物降濾失劑及其制備方法和水基鉆井液。所述超高溫耐鹽星型聚合物降濾失劑包括式(I)至式(V)所示聚合物中的至少一種，本發明所述的降濾失劑具有優異的降濾失性能，能有效降低高溫超高溫濾失量，抗溫能力可達240℃；其中，n₁₁、n₁₂、n₁₃和n₁₄的摩爾比為1：(1?2)：(0.5?1)：(1?1.5)。

技術領域

本發明涉及油田化學領域，具體涉及一種超高溫耐鹽星型聚合物降濾失劑及其制備方法和水基鉆井液。

背景技術

隨著全球石油需求的不斷增加及已探明儲量的逐漸開采，油氣勘探開發逐步向深層發展，鉆遇高溫高壓地層的概率逐漸增大。鉆井實踐表明，隨著井深的增加，鉆井技術難題逐漸增多，井下高溫嚴重影響鉆井液性能，特別是流變性和濾失量控制困難，原有的鉆井液處理劑和鉆井液體系已不能完全滿足深井、超深井鉆井技術發展的需要，為此，世界各國都在努力研制抗高溫鉆井液處理劑和鉆井液體系。

在鉆井過程中，在壓差作用下，鉆井液中的自由水通過井壁滲入地層的特性成為鉆井液的濾失性。鉆井液的濾失造壁性主要是指其濾液向地層濾失量的大小以及在井壁所形成的濾餅的質量。鉆井過程中濾失量過大會引起(1)損害油氣層，降低產能；(2)井壁垮塌，起下鉆遇阻；(3)形成高滲透性厚泥餅，造成壓差卡鉆等。在常溫條件下，濾失性控制不當，引發的鉆井復雜事故更為突出和嚴重，因此盡可能降低濾失量，形成低滲透率、柔韌、薄而致密的濾餅至關重要。

在高溫超高溫水基鉆井液降濾失劑方面，國內研究較早，已經形成了比較系列化的成熟工業產品。國內在該方面雖然起步晚，但經過十幾年的快速發展，目前抗高溫降濾失劑的研究與應用已取得了長足的進步，現有產品基本可以滿足高溫(200℃以內)鉆井的需求，部分產品性能已經達到或超過國際先進水平，并且在應用方面積累了一些成功經驗。但仍存在一些問題，如適用于超高溫(不低于220℃)鉆井液體系的超高溫鉆井液降濾失劑研究較少，部分具有良好應用效果的降濾失劑產品化較慢，嚴重制約了我國超高溫鉆井技術的快速發展。近年來，隨著環保意識的日益增強以及工藝成本的增加，對新型抗高溫降濾失劑提出了更高的要求。在注重高溫鉆井液降濾失劑應用性能的同時，還需兼顧地層和環境的低污染或無污染。

眾所周知，盡管提高分子主鏈結構的剛性有利于提高產物的熱穩定性，但局限性仍然存在。而采用超支化的樹枝狀或樹形結構的分子可以滿足更高溫度條件下的需要。超支化的樹枝狀或樹形結構優越性不僅是因為主、枝干結構剛性強，且由于支鏈結構上基團的相互影響，進一步增強了高溫下的穩定性。超支化的樹枝狀或樹形結構，即使部分鏈結構破壞，次生結構仍然能夠滿足需要，在一些條件下降解和交聯同時發生時，表現相對分子質量穩定，同時由于分子斷裂產生的次生基團，又能保證分子鏈上基團的有效數量。

因此，研發支化結構的聚合物將有利于提高處理劑的高溫穩定性。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的超高溫水基鉆井液降濾失劑抗溫性能不足的缺陷問題，提供了一種超高溫耐鹽星型聚合物降濾失劑及其制備方法和水基鉆井液，本發明所述的降濾失劑具有優異的降濾失性能，能有效降低高溫超高溫濾失量，抗溫能力可達240℃。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供了一種超高溫耐鹽星型聚合物降濾失劑，其中，所述降濾失劑包括式(I)至式(V)所示聚合物中的一種或多種：

其中，n₁₁、n₁₂、n₁₃和n₁₄的摩爾比為1：(1-2)：(0.5-1)：(1-1.5)；

其中，n₂₁、n₂₂、n₂₃和n₂₄的摩爾比為1：(1-2)：(0.5-1)：(1-1.5)；