[發(fā)明專利]一種抗高溫淀粉基鉆井液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110344655.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113072918B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 睢文云;楊小敏;徐浩;王媛媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司江蘇油田分公司
• 主分類號(hào): C09K8/035
• 分類號(hào): C09K8/035;C09K8/24
• 代理公司: 北京文苑專利代理有限公司 11516
• 代理人: 王煒

本發(fā)明公開了一種抗高溫淀粉基鉆井液，其含量為：鈉基膨潤(rùn)土30～60份；鉆井液用包被劑2～8份；鉆井液用降濾失劑4～20份；抗高溫改性淀粉2～10份；環(huán)保型防塌劑10～30份；環(huán)保型潤(rùn)滑劑10～40份；鉆井液用流型調(diào)節(jié)劑1～4份；堿度調(diào)節(jié)劑2～4份；水1000份。本發(fā)明的抗高溫淀粉基鉆井液體系在180℃高溫下具有良好的流變性和失水造壁性(高溫高壓濾失量＜12ml)，環(huán)保性能好，封堵能力強(qiáng)，潤(rùn)滑性優(yōu)良，能滿足高環(huán)保要求地區(qū)深井安全鉆井要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可用于環(huán)境敏感地區(qū)深井鉆井作業(yè)的抗高溫淀粉基鉆井液及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著石油工業(yè)的發(fā)展，油氣田開發(fā)不斷深入，淺層油氣資源已不能滿足當(dāng)今社會(huì)的需求，開發(fā)深部地層油氣資源已成為必然。隨著深井?dāng)?shù)量的不斷增多，鉆井作業(yè)對(duì)鉆井液體系的抗溫性要求也越來(lái)越高。目前國(guó)內(nèi)抗高溫鉆井液體系仍然是以“三磺”材料為核心處理劑形成聚磺鉆井液，該體系具有良好的抗溫封堵防塌性能，能夠有效降低深井鉆探過(guò)程中的復(fù)雜，但其鉆井廢棄物處理難以達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

近年來(lái)，我國(guó)環(huán)保法律法規(guī)不斷完善，環(huán)保要求不斷提高，鉆井工程環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻,尤其在環(huán)境敏感和生態(tài)脆弱地區(qū),鉆井液已成為鉆井工程的主要污染源之一。目前我國(guó)持續(xù)研發(fā)了多項(xiàng)鉆井液環(huán)保技術(shù),但多集中在“末端治理”方面,即廢棄鉆井液無(wú)害化處理與含油鉆屑配套處理技術(shù)等,相關(guān)工藝技術(shù)復(fù)雜,設(shè)備投入大,處理成本高。因此，需要采取一體化的環(huán)保處理技術(shù)，開發(fā)一種環(huán)保型抗高溫鉆井液體系，既能滿足深井鉆探過(guò)程中安全鉆井要求，又能從源頭上控制鉆井液對(duì)環(huán)境的污染。

淀粉作為重要的天然產(chǎn)物，具有來(lái)源廣、無(wú)毒、易改性和易生物降解等優(yōu)點(diǎn)，是環(huán)保類鉆井液處理劑的熱點(diǎn)研究方向之一。但目前的淀粉類降濾失劑抗溫能力有限，普遍在100～130℃，難以適應(yīng)高溫深層鉆井的要求。中國(guó)專利申請(qǐng)201310432320.X公開了一種改性淀粉，該改性淀粉采用醚化法合成，含有雙取代淀粉結(jié)構(gòu)單元和三取代淀粉結(jié)構(gòu)單元，但抗溫能力仍不高于140℃。中國(guó)專利申請(qǐng)CN201810368481.X公開了一種抗高溫改性淀粉，該抗高溫改性淀粉在淡水泥漿和鹽水泥漿中均適用，經(jīng)150℃高溫處理，仍能保持較高的濾失量，再無(wú)法承受更高的溫度處理。中國(guó)專利申請(qǐng)CN201611055180.9公開了一種環(huán)保水基鉆井液及其制備方法。該鉆井液包括水100份、膨潤(rùn)土1-5份、碳酸鈉0.05-0.4份、降濾失劑A0.5-3份、降濾失劑B 0.2-3份、提粘切劑0.1-1份、抑制劑0.5-4份、潤(rùn)滑劑1-5份、微納米顆粒封堵劑2-6份、加重材料0-200份。但該鉆井液抗溫能力也僅有150℃。

因此，開發(fā)一套以抗高溫改性淀粉為核心處理劑，集環(huán)境友好、抗高溫于一體，且具有低濾失、強(qiáng)封堵突出優(yōu)勢(shì)的高性能水基鉆井液體系，在環(huán)境敏感地區(qū)深井鉆井中將具有良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前深井鉆井中鉆井液的環(huán)保和抗高溫性能難以兼顧的問(wèn)題，提供一種集環(huán)境友好、抗高溫于一體，且具有低濾失、強(qiáng)封堵突出優(yōu)勢(shì)的抗高溫淀粉基鉆井液體系，可代替現(xiàn)有以“三磺”材料為主的聚磺鉆井液體系，以滿足環(huán)境敏感地區(qū)深井安全鉆井要求。

作為本發(fā)明的一項(xiàng)發(fā)明目的，本發(fā)明公開了一種抗高溫淀粉基鉆井液，以重量份計(jì)，由以下組份組成：鈉基膨潤(rùn)土30～60份，鉆井液用包被劑2～8份，鉆井液用降濾失劑4～20份，抗高溫改性淀粉2～10份，環(huán)保型防塌劑10～30份，環(huán)保型潤(rùn)滑劑10～40份，鉆井液用流型調(diào)節(jié)劑1～4份，堿度調(diào)節(jié)劑2～4份，加重劑0-200份，水1000份。

優(yōu)選地，所述抗高溫改性淀粉是由具有剛性基團(tuán)、陰離子水化基團(tuán)和陽(yáng)離子抑制基團(tuán)的高性能聚合單體通過(guò)接枝改性淀粉制備得到的。