[發明專利]仿生與雙疏高效能水基鉆井液

有效

• 申請號: 202110989480.9
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN114350332B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 蔣官澄;孫金聲;賀垠博;彭春耀;楊麗麗;董騰飛;倪曉驍;駱小虎;羅緒武;梁興;譚賓;王勇;付大其;耿鐵;冉啟發;劉小波;程榮超;羅健生;趙利;崔凱瀟
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司;中國石油集團工程技術研究院有限公司
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;C09K8/03;E21B21/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉淼;劉依云

1.一種仿生與雙疏鉆井液，其特征在于，該鉆井液含有仿生固壁劑、仿生潤滑劑、超雙疏劑、攜屑劑和仿生頁巖抑制劑；

所述仿生固壁劑為含有式（1-a）所示的結構單元、式（2-a）所示的結構單元、式（3-a）所示的結構單元和式（4-a）所示的結構單元的丙烯酰胺類聚合物，其中，式（1-a）所示的結構單元、式（2-a）所示的結構單元、式（3-a）所示的結構單元和式（4-a）所示的結構單元的摩爾比為1：（1.05-3）：（0.5-0.95）：（0.2-0.9）；

式（1-a），式（2-a），

式（3-a），式（4-a）；

其中，R₁-R₇、R₁₀-R₁₂和R₁₃-R₁₅各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；R₈-R₉和R₁₆選自C1-C8的烷基；M選自H或堿金屬元素；L₁和L₂各自獨立地選自C0-C6的亞烷基；

所述仿生潤滑劑為嵌段聚合物，該嵌段聚合物包括含羧酸酯類結構單元和含苯結構單元的嵌段A，以及與嵌段A連接的含丙烯酰胺類結構單元的嵌段B；所述含苯結構單元為式（1-b）所示的結構單元；所述羧酸酯類結構單元為式（2-b）和式（3-b）所示的結構單元中的一種或多種；所述丙烯酰胺類結構單元為式（4-b）所示的結構單元；所述含苯結構單元、羧酸酯類結構單元和丙烯酰胺類結構單元的摩爾比為（2-10）：1：（0.01-0.8）；

式（1-b），

式（2-b），

式（3-b）

式（4-b），

其中，R₁^’-R₂^’、R₄^’-R₆^’、R₈^’-R₁₀^’和R₁₂^’-R₁₄^’各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；L₁^’選自C0-C6的亞烷基；R₇^’和R₁₁^’選自C1-C8的烷基；R₁₅^’選自H、C1-C8的烷基或-L₂^’-SOOM^’，L₂^’選自C1-C6的亞烷基，M^’為H或堿金屬元素；R₃^’選自H、C1-C6的烷基、苯基或苯基取代的C1-C6的烷基；

所述超雙疏劑為表面具有改性基團的改性碳納米管，其中，所述改性基團為由含不飽和碳碳雙鍵的硅烷偶聯劑、由式R¹SO₂X表示的全氟磺酰鹵和由式R³Si(OR²)₃表示的硅氧烷提供的改性基團；其中，R¹為全氟取代的C4-C12的烷基，X表示鹵素；R³選自C1-C6的烷基和C1-C6的烷氧基，R²選自C1-C6的烷基；改性碳納米管、由含不飽和碳碳雙鍵的硅烷偶聯劑提供的改性基團、由式R¹SO₂X表示的全氟磺酰鹵提供的改性基團和由式R³Si(OR²)₃表示的硅氧烷提供的改性基團的摩爾比為1：0.05-0.5：0.2-5：0.5-6；

所述攜屑劑為Al₂O₃/SiO₂復合材料，該復合材料包括含有Al₂O₃和SiO₂的固體顆粒，以及在固體顆粒表面修飾的聚丙烯酰胺類聚合物，所述固體顆粒與聚丙烯酰胺類聚合物之間通過硅烷偶聯劑結合，該硅烷偶聯劑為含不飽和碳碳雙鍵的硅烷偶聯劑；其中，所述聚丙烯酰胺類聚合物含有式（1-c）和式（2-c）所示的結構單元：

式（1-c）；

式（2-c）；

其中，R₁^’’-R₆^’’各自獨立地選自H或C1-C6的烷基；L^’’選自C0-C6的亞烷基；R₇^’’選自全氟取代的C6烷基、十一氟取代的C6烷基、九氟取代的C6烷基、全氟取代的C8烷基、十五氟取代的C8烷基、十三氟取代的C8烷基、十一氟取代的C8烷基、九氟取代的C8烷基、全氟取代的C10烷基、十九氟取代的C10烷基、十七氟取代的C10烷基、十五氟取代的C10烷基、十三氟取代的C10烷基、十一氟取代的C10烷基、九氟取代的C10烷基、全氟取代的C12烷基、二十三氟取代的C12烷基、二十一氟取代的C12烷基、十九氟取代的C12烷基、十七氟取代的C12烷基、十五氟取代的C12烷基、十三氟取代的C12烷基、十一氟取代的C12烷基或九氟取代的C12烷基；

所述仿生頁巖抑制劑為改性殼聚糖，所述改性殼聚糖上連接有式（1-d）所示結構的改性基團；式（1-d）：-CH₂-CH(OH)CH₂-多胺結構；所述多胺結構由多胺類化合物提供。