抗高温白油基钻井液用有机土及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗高温白油基钻井液用有机土及其制备方法，以重量份计，包括如下原料：提纯钠基膨润土10-20重量份；十六烷基三甲基氯化铵1-3重量份；双十八烷基三甲基氯化铵6-9重量份；ZLSH-600功能化大分子1-3重量份；水100重量份。本发明专利技术所得的抗高温白油基钻井液用有机土，抗高温、具有良好的增粘提切作用，能够提高白油基钻井液的粘切力和高温稳定性能，从而解决钻探深井、超深井过程中由于钻井液粘切力低造成的重晶石沉降和携岩能力差等问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种，以重量份计，包括如下原料：提纯钠基膨润土10-20重量份；十六烷基三甲基氯化铵1-3重量份；双十八烷基三甲基氯化铵6-9重量份；ZLSH-600功能化大分子1-3重量份；水100重量份。本专利技术所得的抗高温白油基钻井液用有机土，抗高温、具有良好的增粘提切作用，能够提高白油基钻井液的粘切力和高温稳定性能，从而解决钻探深井、超深井过程中由于钻井液粘切力低造成的重晶石沉降和携岩能力差等问题。【专利说明】主几局温白油基钻井液用有机土及其制备方法
本专利技术涉及一种抗高温白油基钻井液用有机土，属于石油资源勘探与开发技术领 域。
技术介绍
随着常规油气资源的不断减少，石油勘探开发逐渐向更深的地层钻进。在深井超 深井的钻探中，由于地温梯度的存在，井眼越深井筒内的温度就会变得越高。我国西部油田 超过7000m的超深井和东部油田超过5000m的深井井底温度就很可能超过200°C。在这种 高温下，钻井就需要配合使用耐热的钻井液，油基钻井液也因此发展起来。油基钻井液体系 具有热稳定性好，抗温达230°C以上，密度达2. 2g/cm3以上；另外，油基钻井液对于钻复杂 地层，如水敏性强的地层、深井高温高压地层、巨厚盐膏层方面，可以大幅降低井下复杂事 故率，提高机械钻速。但是，随着社会对环保的日益重视，在一些环境敏感区域要求使用环 保的白油基钻井液体系，然而传统的柴油基钻井液用有机土在白油基钻井液体系中性能大 幅降低，造成白油基钻井液体系切力低、重晶石沉降、携岩能力差等问题。因此提升有机土 在白油基钻井液体系中的凝胶性能成为改善白油基钻井液体系流变性能和携岩能力的关 键。目前油基钻井液用有机土，多为一种或多种季铵盐阳离子表面活性剂对提纯钠基膨润 土进行插层反应制得，此方法制备的有机土存在加量大、切力低，在环保型基础油（白油或 气制油）中性能降低等问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提出一种抗高温白油基钻井液用 有机土及其制备方法，能够提_白油基钻井液的粘切力和_温稳定性能，解决钻探深井、超 深井过程中由于钻井液体系粘切力低造成的重晶石沉降和携岩能力差等问题。 本专利技术的目的通过以下技术方案得以实现： -种抗高温白油基钻井液用有机土，以重量份计，包括如下原料： 提纯钠基膨润土 10-20重量份； 十六烷基三甲基氯化铵 1-3重量份； 双十八烷基三甲基氯化铵 6-9重量份； ZLSH-600功能化大分子 1-3重量份； 水 100重量份。 上述的抗高温白油基钻井液用有机土中，采用单双、不同碳链长度的季铵盐：十六 烷基三甲基氯化铵和双十八烷基三甲基氯化铵。利用此种组合方式制备的有机土具有更强 的凝胶性和更大的粘切力。 上述的抗高温白油基钻井液用有机土中，优选的，所述提纯钠基膨润土的添加量 为15-20重量份。 上述的抗高温白油基钻井液用有机土中，优选的，所述ZLSH-600功能化大分子为 中科天启油气技术有限公司生产，分子量为15000-20000。 本专利技术还提供上述的抗高温白油基钻井液用有机土的制备方法，包括如下步骤： 一次插层反应： 将提纯钠基膨润土和水混合、搅拌，加入十六烷基三甲基氯化铵和双十八烷基三 甲基氯化铵，在80°C -100°c搅拌反应1-3小时，得到有机土料液； 将有机土料液进行压滤、去除水分，得到一次插层料； 二次插层反应： 将一次插层料和ZLSH-600功能化大分子室温捏合反应30-120分钟，得到二次插 层料； 后期处理： 将二次插层料在80°C -110°C干燥3-5小时，降至室温，粉碎、过200目筛，得到抗 商温白油基钻井液用有机土。 上述的制备方法中，优选的，一次插层反应的反应温度为90°C -95°c，反应时间为 2小时。 上述的制备方法中，一次插层反应中混合、搅拌操作所用的设备为具有加热、搅 拌、冷却系统的不锈钢捏合机；压滤所用的设备为板框式压滤机。 上述的制备方法中，一次插层反应采用湿法加热捏合，二次插层反应采用干法捏 合。 上述的制备方法中，二次插层反应采用功能化大分子ZLSH-600,能够增强有机土 在气制油中的凝股性能，提_粘切力。 本专利技术的突出效果为： 本专利技术所得的抗高温白油基钻井液用有机土，抗高温、具有良好的增粘提切作用， 能够提商白油基钻井液的粘切力和商温稳定性能，从而解决钻探深井、超深井过程中由于 钻井液粘切力低造成的重晶石沉降和携岩能力差等问题。 【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术的方法进行说明，以使本专利技术技术方案更易于理 解、掌握，但本专利技术并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方 法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。 实施例 本实施例提供一种抗高温白油基钻井液用有机土，以重量份计，包括如下原料： 提纯钠基膨润土 20重量份，十六烷基三甲基氯化铵3重量份，双十八烷基三甲基 氯化铵6重量份，ZLSH-600功能化大分子2重量份，水100重量份。 本实施例的抗高温白油基钻井液用有机土是通过下列方法制备得到的： 一次插层反应： 将提纯钠基膨润土和水放入不锈钢捏合机中，在不断搅拌下，加入十六烷基三甲 基氯化铵和双十八烷基三甲基氯化铵，加热升温至90°C，反应2小时，得到有机土料液； 将有机土料液注入板框式压滤机中压滤、去除水分，得到一次插层料； 二次插层反应： 将一次插层料和ZLSH-600功能化大分子室温捏合反应30分钟，得到二次插层 料； 后期处理： 将二次插层料放入干燥箱，在105°C干燥5小时，降至室温，粉碎、过200目筛，得到 抗商温白油基钻井液用有机土。 对本实施例所得的抗_温白油基钻井液用有机土在白油中的凝13父和粘切性能进 行测定： 利用本实施例所得的有机土和5#白油配制2wt%的有机土凝胶溶液，量取100mL 凝胶溶液到l〇〇mL量筒中，静置90分钟，上层析出油相小于5mL，说明有机土在5 #白油中具 有良好的凝胶性能。 利用本实施例所得的有机土和5#白油配制3wt%的有机土凝胶溶液，经220°C热 滚16小时，有机土凝胶溶液热滚前表观粘度为llmPa ? s、塑性粘度为6mPa ? s、动切力为 5Pa，热滚后表观粘度为14mPa *s、塑性粘度为7mPa *s、动切力为6Pa，热滚前后粘切性能一 致，且高温热滚后的有机土凝胶溶液粘切力更高，说明有机土具有良好的高温稳定性能。 对本实施例所得的抗高温白油基钻井液用有机土加入到抗高温白油基钻井液中 后对抗高温白油基钻井液的粘切性能按照常规方法进行性能测定： 本实施例中抗高温白油基钻井液的原料组成包括： 5#白油80重量份、浓度20wt%的CaCl 2水溶液20重量份、主乳化剂DREM-1 (中国 石油集团钻井工程技术研究院生产）3重量份、辅乳化剂DRC0-1 (中国石油集团钻井工程技 术研究院生产）3重量份、本实施例的有机土 2重量份、DR)1 (法国欧诺法公司生产）4重量 份、氧化钙2重量份和重晶石215重量份。 本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温白油基钻井液用有机土，以重量份计，其包括如下原料：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王茂功，李英敏，李彦琴，李爽，沈艳清，张延丽，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11