[發(fā)明專利]一種耐高溫的生物降解水基鉆井液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210297023.8
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114891490B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 由福昌;許明標;高陽;周書勝
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學(xué);荊州嘉華科技有限公司
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;C09K8/20;C09K8/508;C09K8/514;C08F251/00;C08F289/00;C08F230/08;C08F220/06;C08F222/38;C08F283/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

本發(fā)明屬于石油鉆井工程油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種耐高溫的生物降解水基鉆井液。本發(fā)明的水基鉆井液以改性木質(zhì)素淀粉和聚陰離子纖維混合物作為非磺化降濾失劑，改性木質(zhì)素淀粉的使用降低普通淀粉對鉆井液粘度的影響，具有一定的抗溫性能(160℃)及降解性和降濾失性，同時，改性木質(zhì)素淀粉為可降解大分子；以改性腐殖酸樹脂、腐殖酸鉀和納米二氧化硅的混合物為非磺化封堵劑，提高了泥餅的封堵性能，降低了鉆井過程中波動壓力的傳播；且非磺化封堵劑中的改性腐殖酸樹脂和腐殖酸鉀均為可降解有機物質(zhì)。同時，本發(fā)明的水基鉆井液中沒有使用含硫和含磷的物質(zhì)，安全環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井工程油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高溫的生物降解水基鉆井液。

背景技術(shù)

隨著我國能源消耗總量的大幅增長，深層、超深層油氣藏開發(fā)已成為未來發(fā)展趨勢，而鉆井液體系的耐高溫性能挑戰(zhàn)越來越高，現(xiàn)有鉆井液技術(shù)主要以磺化材料為主體，例如磺化褐煤、磺化褐煤樹脂、磺化酚醛樹脂、磺化單寧以及含有磺酸基團的合成共聚物。但磺化材料含硫量高，且本身有毒，生物降解性差，更是在廢棄時難以處理。由于鉆井液的降解性差，通用做法是采用不落地方法，即鉆探完成后，將鉆井液轉(zhuǎn)運到處理站集中處理，處理難度大，且成本高昂，嚴重制約著能源開發(fā)與環(huán)境保護的雙重發(fā)展。

公開號為CN104194746A的中國專利公開了一種生物降解鉆井液，公開號為CN10869057A的中國專利公開了一種生態(tài)鉆井液及其在鹽堿地改良中的應(yīng)用，公開號為CN111040745A的中國專利公開了一種自然降解環(huán)保鉆井液，上述發(fā)明專利已經(jīng)對生物降解鉆井液進行了研究，但其中仍然存在較多不足，如含有硫、磷等元素，而硫磷元素的存在會對土壤造成影響；同時，存在耐溫性差的溫度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫的生物降解水基鉆井液，本發(fā)明提供的水基鉆井液不含硫、磷元素，安全環(huán)保；且耐高溫和可降解。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種耐高溫的生物降解水基鉆井液，包括基液、膨潤土、pH調(diào)節(jié)劑、包被劑、提切劑、非磺化降濾失劑、非磺化封堵劑、潤滑劑、穩(wěn)定抑制劑和加重劑；

所述包被劑為聚天冬酰胺；

所述提切劑包括香豆膠、羅望子膠和黃原膠中的一種或多種；

所述非磺化降濾失劑為改性木質(zhì)素淀粉和聚陰離子纖維素混合物；所述改性木質(zhì)素淀粉由包括以下重量份數(shù)的原料制備得到：淀粉10～30份，水150～200份，木質(zhì)素50～70份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5～15份，丙烯酸10～20份，N,N-亞甲基雙丙烯酰胺3～5份，過氧化苯甲酰0.5～1份；

所述非磺化封堵劑為改性腐殖酸樹脂、腐殖酸鉀和納米二氧化硅的混合物；所述改性腐殖酸樹脂由包括以下重量份數(shù)的原料制備得到：水100～150份，腐殖酸60～80份，甲醛10～20份，木質(zhì)素10～20份，丙烯酸20～40份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5～15份，過氧化苯甲酰0.5～1份，二元胺20～30份，甲醇鈉1～2份；

所述潤滑劑為植物油、聚甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯羊毛醇混合物；所述植物油、聚甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯羊毛醇混合物中植物油、聚甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯羊毛醇的質(zhì)量比為85～90：5～7：5～8；

所述穩(wěn)定抑制劑為甲酸鉀和/或聚天冬氨酸鈉。

優(yōu)選地，所述膨潤土、pH調(diào)節(jié)劑、包被劑、提切劑、非磺化降濾失劑、非磺化封堵劑、潤滑劑、穩(wěn)定抑制劑和加重劑占基液的重量百分比分別為：

膨潤土：1～3％；

pH調(diào)節(jié)劑：0.2～1％；

包被劑：0.3～0.8％；

提切劑：0.1～0.5％；