[發(fā)明專利]一種水基鉆井液用抗高溫耐高鹽微交聯(lián)疏水締合增粘降濾失劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210487023.4
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114773539B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉敬平;張憲法;孫金聲;呂開河;王宗輪;金家鋒;黎劍;史勝龍;徐哲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: C08F283/12
• 分類號: C08F283/12;C08F220/56;C08F212/14;C08F222/06;C08F220/18;C09K8/035;C09K8/24
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

本發(fā)明提供了一種水基鉆井液用抗高溫耐高鹽微交聯(lián)疏水締合增粘降濾失劑及其制備方法。該增粘降濾失劑是由共聚單體、交聯(lián)劑、助溶劑及引發(fā)劑在水中共聚制得；所述共聚單體包括乙烯基單體、苯乙烯磺酸鈉、馬來酸酐、長疏水鏈酯類單體；其中，以100重量份的水為基準(zhǔn)，共聚單體為20?45份，助溶劑為0.5?1.5份；所述交聯(lián)劑的質(zhì)量為共聚單體質(zhì)量的0.4?2％；所述引發(fā)劑的質(zhì)量為共聚單體質(zhì)量的0.2?0.5％。本發(fā)明還提供了上述降濾失劑的制備方法。本發(fā)明所得降濾失劑在高溫高鹽條件下，該增粘降濾失劑可以有效降低鉆井液濾失量、提高鉆井液黏度并維持鉆井液流變穩(wěn)定性，可應(yīng)用于深部高含鹽地層油氣鉆探中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水基鉆井液用抗高溫耐高鹽微交聯(lián)疏水締合增粘降濾失劑及其制備方法，屬于鉆井技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國石油天然氣勘探開發(fā)力度逐年遞增，鉆井深度及鉆遇地層復(fù)雜程度不斷增大。深部地層鉆井常伴隨高溫(可達(dá)200℃以上)及高含鹽(可達(dá)飽和鹽)問題，高溫高鹽易使降濾失劑降解、蜷曲、增稠等，導(dǎo)致鉆井液降濾失性能、流變性能發(fā)生顯著變差，嚴(yán)重影響鉆井液維持井壁穩(wěn)定、攜帶巖屑及懸浮加重材料能力，導(dǎo)致引發(fā)井涌、井噴等重大安全事故。因此，提高水基鉆井液降濾失劑在高溫高鹽條件下的穩(wěn)定性對于深部地層安全高效鉆井至關(guān)重要。

現(xiàn)有技術(shù)中已有關(guān)于提高降濾失劑抗溫抗鹽性能的報道。例如：中國專利文獻(xiàn)CN111875758A公開了一種抗溫達(dá)220℃的納米材料降濾失劑，但該降濾失劑不能滿足抗鹽要求；中國專利文獻(xiàn)CN110437361A公開了一種降濾失劑，具有耐飽和鹽和一定的耐鈣能力，但其耐溫能力僅達(dá)180℃，耐溫性能不足；中國專利文獻(xiàn)CN106432632A公開了一種耐鹽鈣的胺基聚合物降濾失劑，耐溫180℃，且在高溫高鹽條件下熱滾后黏度較低。當(dāng)前降濾失劑耐高溫性能已經(jīng)取得較大突破，可達(dá)220-260℃，但其在高溫高含鹽條件下的問題仍較為突出，主要表現(xiàn)在高溫高鹽條件下降濾失性能低，高溫高鹽老化后黏度太小，不能適用于高溫高含鹽地層。中國專利文獻(xiàn)CN105733524A提供了一種抗高溫、耐鹽的降濾失劑，以重量份數(shù)計，該降濾失劑的原料組成包括丙烯酰胺3-10份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸15-25份、苯乙烯磺酸鈉20-40份、馬來酸酐3-8份、氫氧化鈉水溶液27-52份、過硫酸銨水溶液3-6份和純凈水220份。該降濾失劑在高溫增粘及降濾失效果優(yōu)異，但隨著溫度增加鉆井液增粘嚴(yán)重，粘度變化大，不利于鉆井液在高溫下的流變性能的穩(wěn)定性。

因此，開發(fā)一種適用于高溫高含鹽地層的降濾失劑對于深層油氣開發(fā)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種水基鉆井液用抗高溫耐高鹽微交聯(lián)疏水締合增粘降濾失劑及其制備方法。本發(fā)明的增粘降濾失劑在高溫高鹽條件下，可以有效降低鉆井液濾失量、提高鉆井液黏度并維持鉆井液流變穩(wěn)定性，可應(yīng)用于深部高含鹽地層油氣鉆探中。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種水基鉆井液用抗高溫耐高鹽微交聯(lián)疏水締合增粘降濾失劑，該增粘降濾失劑是由共聚單體、交聯(lián)劑、助溶劑及引發(fā)劑在水中共聚制得；所述共聚單體包括乙烯基單體、苯乙烯磺酸鈉、馬來酸酐、長疏水鏈酯類單體；其中，以100重量份的水為基準(zhǔn)，共聚單體為20-45份，助溶劑為0.5-1.5份；所述交聯(lián)劑的質(zhì)量為共聚單體質(zhì)量的0.4-2％；所述引發(fā)劑的質(zhì)量為共聚單體質(zhì)量的0.2-0.5％。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述乙烯基單體為丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酰胺中的一種或兩種以上的組合。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述長疏水鏈酯類單體為甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十六烷基酯或丙烯酸十八烷基酯。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述共聚單體中乙烯基單體、苯乙烯磺酸鈉、馬來酸酐、長疏水鏈酯類單體的質(zhì)量比為5-15:2.5-7.5:1-4:1。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述助溶劑為十二烷基磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為過硫酸銨和/或過硫酸鉀。