一种无固相强抑制强封堵钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种钻井液，按重量份数计，含有4.0%至10%烷基糖苷，1.0%至6.0%封堵剂，0.2%至0.8%增粘剂，0.2%至1.0%的降滤失剂，0.2%至1.0%黄原胶，0.05%至0.5%具包被作用的阳离子聚胺，0.05%至0.5%具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物，4%至10%KCl，水为余量；所述的具包被作用的阳离子聚胺为端二胺、环醚和环氧卤代烷的聚合物，所述具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物为多元胺同环醚的反应物；该钻井液体系抑制性能和防塌性能好，能有效解决泥页岩水化分散膨胀及井壁坍塌等实际问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种钻井液及其制备方法，具体地说设及一种无固相强抑制强封堵钻 井液及其制备方法和应用。
技术介绍
随着国内外石油与天然气勘探开发的不断深入，一些油气藏的开发效果很不理 想，如泥砂岩油藏、页岩气藏、煤层气藏等。在上述油气藏的勘探开发过程中，极易发生井壁 巧塌等井下复杂事故。运就要求钻井液体系具有良好的封堵性能和抑制能力，W能够在钻 遇砂岩夹泥岩或大段泥岩的情况下保证井壁的稳定性。无固相钻井液具有钻速高、流变性 适宜和抑制防塌性好的特点，可确保安全、快速、优质、高效钻井，能够成为解决上述问题的 有效手段。 CN201110295975. 8设及一种强抑制无固相聚胺类-甲酸盐钻井液。其特征是：按 重量百分数含有聚胺页岩抑制剂0. 1%至5%，降滤失剂0. 1%至5%，聚合物包被剂0. 1%至 5%，增粘剂0. 1%至5%，润滑剂0. 1%至5%，加重剂甲酸盐根据钻井过程中实际需求添加，余 量为水。在钻井现场还可根据实际情况添加封堵剂、抑调节剂等常规钻井液处理剂。但此 钻井液体系在酸性地层中易造成腐蚀、不利于油气层保护，且使用成本较高。 CN201110100310. 7设及一种无固相强抑制性钻井液配方和制备方法，配方为：清 水+提粘剂+抑制剂+降滤失剂+泥饼改善剂+可溶性盐；其中提粘剂为改性黄原胶，抑 制剂为有机胺类，降滤失剂选用改性淀粉等，泥饼改善剂为横化渐青SAS，可溶性盐可选用 KC1、K2SO4、肥OONa、肥00K，在清水中现加大分子的主剂，再加小分子的其他辅助处理剂，最 后加入可溶性盐得到本专利技术的钻井液。但此钻井液体系含有大量无机盐，极易造成钻井液 体系的不稳定并影响其他处理剂的性能，在解决泥页岩地层的分散造浆及井壁吸水失稳问 题方面还有所欠缺，导致抑制防塌性能有所降低。此外，大量无机盐的存在给钻井液后处理 带来了诸多困难。 阳0化]司西强在《油田化学》第30卷第4期477-481页中介绍了一种阳离子烷基糖巧 钻井液，其配方为：375 mL自来水+6% CAPG+0. 6%降滤失剂LV-CMC+0. 6%流型调节剂黄原 胶 +0. 4% 增黏剂 HV-CMC+3% 封堵剂 WLP+0. 4%Na0H+0. 2% NazCOs巧4% 化C1+0. 4% 抗氧化剂 NaHS〇3。但此钻井液体系存在抑制封堵能力方面的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种无固相强抑制强封堵钻井液及其制备方 法。该钻井液体系抑制性能和防塌性能好，能有效解决泥页岩水化分散膨胀及井壁巧塌等 实际问题。 一种钻井液，按重量份数计，含有4. 0%至10%烷基糖巧，1. 0%至6. 0%封堵剂，0. 2% 至0. 8%增粘剂，0. 至1. 0%的降滤失剂，0. 至1. 0%黄原胶，0. 05%至0. 5%具包被作用的 阳离子聚胺(简称为阳离子聚胺)，0. 05%至0. 5%具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物 (简称为胺基化合物),4%至10%KC1，水为余量；所述的具包被作用的阳离子聚胺为端二胺、 环酸和环氧面代烧的聚合物，所述具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物为多元胺同环 酸的反应物；优选含有6. 0%至8. 0%烷基糖巧，2. 0%至4. 0%封堵剂，0. 3%至0. 5%增粘剂， 0. 4%至0. 6%的降滤失剂，0. 5%至0. 7%黄原胶，0. 1%至0. 25%具包被作用的阳离子聚胺， 0. 05%至0. 2%具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物，6. 0%至8. 0%KC1。 本专利技术中烷基糖巧APG由天然脂肪醇和葡萄糖合成，是一种性能较全面的新型非 离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，具有高表面活性、良好的相 容性，为微黄色液体，其烷基碳数为8-10,活性物质量含量为40-60%，糖聚合度为1. 4-2. 0 ; HLB值为15-16。封堵剂由特种聚合物与多种天然材料精制而成，主要作用是：减小钻井液 对地层的侵入、降低近井壁地层渗透率、减小钻井液与地层压差作用，从而取得了良好的防 止井壁巧塌与保护储层的效果，为自由流动粉末或颗粒，水分质量含量《10%，Iwt%水溶液 抑值7. 0-10. 0, API滤失量《10. 0血，侵入深度《7. 0 cm。增粘剂为白色或微黄色纤维 状粉末，具有吸湿性，无臭、无味、无毒，不易发酵，不溶于酸、醇等有机溶剂，易分散于水中 成胶体溶液，纯度> 95%，抑值7. 0-8. 0。 本专利技术中所述的具包被作用的阳离子聚胺的运动粘度为300 mm2/s -2000 mm2/s， 阳离子度0. 75 mmol/g -3. 6 mmol/g;优选为运动粘度500 mm2/s -1300 mm2/s，阳离子度 1.0 mmol/g -3.0 mmol/g。 一种钻井液的制备方法，首先制备具包被作用的阳离子聚胺和具降滤失及抑制作 用的非离子胺基化合物；然后按计量比将阳离子聚胺、胺基化合物、烷基糖巧、封堵剂、增粘 剂、降滤失剂、黄原胶、KCl W及水混合均匀后制得钻井液。 本专利技术方法中所述的具包被作用的阳离子聚胺的制备方法如下：首先在揽拌及 50-120°C条件下向端二胺中滴加环酸，环酸和端二胺的摩尔比为0.5-4:1,滴加结束后反 应1-地；然后将溫度升至80-150°C，揽拌条件下滴加环氧面代烧，环氧面代烧和端二胺的 摩尔比为0. 1-1 :1，滴加结束后反应1-地，加入终止剂，终止剂和端二胺的摩尔比为0. 5-2 : 1，继续反应1-地，得具包被作用的阳离子聚胺。 上述方法中端二胺为乙二胺、丙二胺、下二胺、戊二胺、己二胺中的一种或几种，优 选下二胺、戊二胺、己二胺。环酸为环氧丙烷或环氧下烧。环氧面代烧为环氧氯丙烷、环氧 漠丙烷、环氧氯下烧中的一种或几种。终止剂为盐酸、硫酸、硝酸、冰醋酸、巧樣酸、甲酸、乙 酸中的一种或几种，优选盐酸、冰醋酸、甲酸。 本专利技术方法中具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物的制备方法如下：（1) 向多元胺中加入无机碱并混合揽拌均匀，无机碱加入量为多元胺质量的0. 05-3%，优选 0. 5-1% ; (2)向步骤（1)的混合液中加入酸化剂在60-100°C反应6-lOh，优选80-100°C反应 8-lOh，所述酸化剂和多元胺的摩尔比> 1. 0,优选2. 0-4. 0 ; (3)步骤（2)反应结束后降至 室溫，调节溶液抑值至中性，得具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物。 上述方法中多元胺为二乙締=胺、=乙締四胺，无机碱为氨氧化钟，酸化剂为环氧 丙烷。 现场应用试验结果表明：与现有的普遍应用的钻井液相比，本专利技术的钻井液体系 能够针对高溫高盐地层，有效抑制泥页岩的水化、分散及膨胀，抑制劣质±的造浆及井壁吸 水失稳等钻探过程的严重问题，具有良好的防止井壁巧塌的效果。此外，本专利技术的钻井液体 系无生物毒性，符合环保要求。【具体实施方式】 下面结合实施例来具体说明本专利技术方法的作用及效果，但W下实施例不构成对本 专利技术方法的限制。 本专利技术中烷基糖巧APG采购自济南盈动化工有限公司，为微黄色液体，其烷基碳 数为8-10,活性物质量含量为50%，糖聚合度为1. 4-2. 0, HLB值为15-16。封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液，其特征在于：按重量份数计，含有4.0%至10%烷基糖苷，1.0%至6.0%封堵剂，0.2%至0.8%增粘剂，0.2%至1.0%的降滤失剂，0.2%至1.0%黄原胶，0.05%至0.5%具包被作用的阳离子聚胺，0.05%至0.5%具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物，4%至10%KCl，水为余量；所述的具包被作用的阳离子聚胺为端二胺、环醚和环氧卤代烷的聚合物，所述具降滤失及抑制作用的非离子胺基化合物为多元胺同环醚的反应物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁娇，杨超，尹泽群，张喜文，黎元生，方向晨，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11