一种钻井液用抗高温降失水剂及其制备方法技术

一种钻井液用抗高温降失水剂，其特征在于，由以下组分原料按照质量和100%构成：松香酸10~15%；丙三醇8~12%；磺化沥青30~40%；阳离子淀粉10~12%；暂堵剂10~20%；高温稳定剂12~14%；除氧剂0.5~1.0%；其中，阳离子淀粉由淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚构成，高温稳定剂由磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂构成，所述暂堵剂由叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙构成。抗温可达250℃，不起泡，粘度效应低，配伍性好，产品中含有不同粒径级配的刚性粒子、可软化成膜粒子，通过直接参与泥饼形成，并在泥饼表面形成高强度吸附膜，降低泥饼渗透率，改善泥饼质量，达到降低高温高压滤失量的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气井开采领域，尤其涉及一种钻井液用抗高温降失水剂及其制备方法。
技术介绍
目前，中国陆上和海上石油天然气开采均向深层(地下4500m以深)、超深层(地下6000m以深)，以及页岩气等含油气领域延伸，如四川、新疆、南海等油区。钻井过程中钻井液处于高温(220-250℃甚至更高的温度)、高压(大于70MPa)，高密度(大于2.0g/cm3)等条件中，易导致泥饼质量差、滤失量大等技术难题。现有技术的降滤失剂以高分子聚合物类、腐殖酸胺类、木质素类和沥青类居多。但此类降滤失剂易增大摩阻、且相对分子质量较高，为了在盐水钻井液和高温条件下起到降滤失作用，就必须提高加入量，由此会到导致钻井液粘度过高，泥饼过厚，反而导致滤失量增大。
技术实现思路
本专利技术提供一种钻井液用抗高温降失水剂及其制备方法，解决上述现有技术不足，由天然树脂、高温稳定剂、阳离子单体等合成，抗温可达250℃，不起泡，粘度效应低，配伍性好，产品中含有不同粒径级配的刚性粒子、可软化成膜粒子，通过直接参与泥饼形成，并在泥饼表面形成高强度吸附膜，降低泥饼渗透率，改善泥饼质量，达到降低高温高压滤失量的作用。为了实现本专利技术的目的，拟采用以下技术：一种钻井液用抗高温降失水剂，其特征在于，由以下组分原料按照质量和100％构成：松香酸10～15％；丙三醇8～12％；磺化沥青30～40％；阳离子淀粉10～12％；暂堵剂10～20％；高温稳定剂12～14％；除氧剂0.5～1.0％；其中，阳离子淀粉由淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚构成，高温稳定剂由磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂构成，所述暂堵剂由叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙构成。进一步，所述阳离子淀粉中的淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚比例为1:1.5。进一步，所述暂堵剂中的叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙比例为8:10:5。进一步，所述高温稳定剂中的磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂比例为1:1。所述除氧剂为亚硫酸钠。一种钻井液用抗高温降失水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：按照组分配比将各原料进行备料；步骤b：向松香酸中加入丙三醇，并在170-190℃条件下搅拌2h后，发生酯化反应；步骤c：再加入磺化沥青、阳离子淀粉、暂堵剂、高温稳定剂、除氧剂，在120℃条件下进行搅拌混合，3-4h后，制得钻井液用抗高温降失水剂。本专利技术的有益效果：制得的钻井液抗高温降失水剂，后简称JNJS-220，由天然树脂、高温稳定剂、阳离子单体等合成，抗温可达250℃，不起泡，粘度效应低，与其它处理剂有良好的协同效应和配伍性。产品中含有不同粒径级配的刚性粒子、可软化成膜粒子，通过直接参与泥饼形成，并在泥饼表面形成高强度吸附膜，运用封堵原理降低泥饼渗透率，改善泥饼质量，达到降低高温高压滤失量的作用。并通过对地层微孔微缝的嵌入、半嵌入封堵，膜覆盖等作用机理，改善钻井液体系的防塌能力。具体实施方式实施例1：按照组分配比将各原料进行备料：松香酸10％；丙三醇8％；磺化沥青30％；阳离子淀粉10％；暂堵剂10％；高温稳定剂12％；除氧剂0.5％；其中，阳离子淀粉由淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚按照1:1.5构成，高温稳定剂由磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂按照1:1构成，暂堵剂由叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙按照8:10:5构成，除氧剂为亚硫酸钠。向松香酸中加入丙三醇，并在170℃条件下搅拌2h后，发生酯化反应；再加入磺化沥青、阳离子淀粉、暂堵剂、高温稳定剂、除氧剂，在120℃条件下进行搅拌混合，3h后，制得钻井液用抗高温降失水剂。实施例2：按照组分配比将各原料进行备料：松香酸15％；丙三醇12％；磺化沥青40％；阳离子淀粉12％；暂堵剂20％；高温稳定剂14％；除氧剂1.0％；其中，阳离子淀粉由淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚按照1:1.5构成，高温稳定剂由磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂按照1:1构成，暂堵剂由叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙按照8:10:5构成，除氧剂为亚硫酸钠。向松香酸中加入丙三醇，并在190℃条件下搅拌2h后，发生酯化反应；再加入磺化沥青、阳离子淀粉、暂堵剂、高温稳定剂、除氧剂，在120℃条件下进行搅拌混合，4h后，制得钻井液用抗高温降失水剂。实施例3：按照组分配比将各原料进行备料：松香酸12％；丙三醇10％；磺化沥青35％；阳离子淀粉10％；暂堵剂15％；高温稳定剂13％；除氧剂0.8％；其中，阳离子淀粉由淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚按照1:1.5构成，高温稳定剂由磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂按照1:1构成，暂堵剂由叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙按照8:10:5构成，除氧剂为亚硫酸钠。向松香酸中加入丙三醇，并在180℃条件下搅拌2h后，发生酯化反应；再加入磺化沥青、阳离子淀粉、暂堵剂、高温稳定剂、除氧剂，在120℃条件下进行搅拌混合，3h后，制得钻井液用抗高温降失水剂。实施例4：按照组分配比将各原料进行备料：松香酸14％；丙三醇11％；磺化沥青38％；阳离子淀粉11％；暂堵剂18％；高温稳定剂12％；除氧剂0.6％；其中，阳离子淀粉由淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚按照1:1.5构成，高温稳定剂由磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂按照1:1构成，暂堵剂由叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙按照8:10:5构成，除氧剂为亚硫酸钠。向松香酸中加入丙三醇，并在170℃条件下搅拌2h后，发生酯化反应；再加入磺化沥青、阳离子淀粉、暂堵剂、高温稳定剂、除氧剂，在120℃条件下进行搅拌混合，3h后，制得钻井液用抗高温降失水剂。按照GB/T15441-1995中所述的方法，采用发光细菌法使用ET-1500-1生物毒性分析仪测试实施例获得的JNJS-220的急性毒性EC50，结果如下表所示：实施例1实施例2实施例3实施例41.44×104mg/L1.56×104mg/L1.37×104mg/L1.47×104mg/L测试结果表明，JNJS-220的急性毒性极低。在基浆中加入实施例获得的JNJS-220，测试其性能变化，尤其对比高温高压滤失量。依次向300ml蒸馏水中加入1.47g无水碳酸钠、7.88g钠膨润土、13.12g钙土后低搅1h后，养护24h制备成基浆。再向基浆中加入6gJNJS-220和65g重晶石粉。在220℃温度下滚动老化16h、120h、240h后，在常温下测定基浆和加样浆的流变性能(表观粘度AV、塑性粘度PV、动切力PV和动塑比YP/PV)、中压滤失量API、高温高压滤失量HTHP。如下表所示。同等老化条件下，加样浆比基浆的HTHP滤失量显著降低，流变性能无明显变化；延长老化时间，加样浆的滤失量显著降低，能随着老化时间增长发挥更好降滤失作用。配制25％NaCl欠饱和盐水基浆，向其加入2％的JNJS-220制得加样浆，评价降滤失性。220℃温度下滚动老化16h后，常温下测试欠饱和盐水基浆和加样浆的流变性能。由实验可知，加样浆粘度变化不大，HTHP滤失量大幅度下降。说明JNJS-220可抗25％NaCl。配制高密度20％KCL磺化欠饱和盐水基浆，向其加入2％的JNJS-220制得加样浆，评价降滤失性。将实验浆在220℃温度下滚动老化16h后，常温下测试欠饱和盐水基浆和加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液用抗高温降失水剂，其特征在于，由以下组分原料按照质量和100%构成：松香酸10~15%；丙三醇8~12%；磺化沥青30~40%；阳离子淀粉10~12%；暂堵剂10~20%；高温稳定剂12~14%；除氧剂0.5~1.0%；其中，阳离子淀粉由淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚构成，高温稳定剂由磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂构成，暂堵剂由叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙构成。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用抗高温降失水剂，其特征在于，由以下组分原料按照质量和100%构成：松香酸10~15%；丙三醇8~12%；磺化沥青30~40%；阳离子淀粉10~12%；暂堵剂10~20%；高温稳定剂12~14%；除氧剂0.5~1.0%；其中，阳离子淀粉由淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚构成，高温稳定剂由磺化酚醛树脂和磺化褐煤树脂构成，暂堵剂由叔丁酚醛硫化树脂、辛基酚醛硫化树脂、碳酸钙构成。2.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温降失水剂，其特征在于，所述阳离子淀粉中的淀粉叔氨基烷基醚和季铵淀粉醚比例为1:1.5。3.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温降失水剂，其特征在于，所述高温稳定剂中的磺化...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋芳，徐兴华，刘锐可，
申请(专利权)人：成都西油华巍科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51