一种钻井液用稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钻井液用稳定剂及其制备方法。所述钻井液用稳定剂包含磺化褐煤树脂、磺化酚醛树脂、高强度聚丙烯纤维、聚乙二醇和丙酮肟。所述方法包括将磺化褐煤树脂、磺化酚醛树脂、高强度聚丙烯纤维、聚乙二醇和丙酮肟搅拌混合由此制得所述稳定剂的步骤。本发明专利技术所述钻井液用稳定剂能够很好地抑制钻井液在深井“三高”问题下的降解，从而起到高温稳定作用，改善钻井液体系流变性。本发明专利技术的所述钻井液用稳定剂不仅失水变小，高温前后失水变化率能够控制在30％以内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井技术尤其是页岩气钻井技术，更具体地说，本专利技术涉及一种钻井液用稳定剂及其制备方法。
技术介绍
随着页岩气钻井技术的飞速发展，深井、超深井钻井液面临的技术难题越来越突出。由于我国地质情况比较复杂，深井钻井液面临着高温、高密度、高盐的“三高”问题，对钻井液的流变性和失水量会产生极大影响。许多在低温下不易发生变化的钻井液助剂(聚丙烯酰胺、磺化褐煤、磺化酚醛树脂、淀粉、CMC等)，在高温高压情况下，其性能也可能发生变化。同时深井钻井裸眼长，地层压力系统复杂，钻井中遇到地层多而杂。目前，尚未有较好的高温稳定剂，如何提高钻井液体系的抗高温能力，是目前钻井工程中面临的一大难题。因此，针对现有的技术缺陷，研发复配出一种在高温条件下，具有稳定钻井液性能的高温稳定剂十分必要。
技术实现思路
为了解决上述的一个或者多个问题，本专利技术提供了如下技术方案。第一方面，本专利技术提供了一种钻井液用稳定剂，所述稳定剂包含：磺化褐煤树脂；磺化酚醛树脂；高强度聚丙烯纤维；聚乙二醇；和丙酮肟。第二方面，本专利技术还提供了一种制备钻井液用稳定剂的方法，所述方法包括将磺化褐煤树脂、磺化酚醛树脂、高强度聚丙烯纤维、聚乙二醇和丙酮肟搅拌混合由此制得所述稳定剂的步骤。在现有的钻井助剂中，降滤失剂种类繁多，但性能都较单一，且低温下不易发生变化的钻井液助剂(聚丙烯酰胺、磺化褐煤、磺化酚醛树脂、淀粉、羧甲基纤维素等)，在高温情况下，其性能会发生变化，出现失水增大，体系增稠等现象。同时深井钻井裸眼长，地层压力系统复杂，钻井中遇到地层多而杂。目前，尚未有较好的高温稳定剂，如何提高钻井液体系的抗高温能力，是目前钻井工程中面临的一大难题。本专利技术人在研究常用钻井液降滤失助剂的高温失效机理和分析聚合物和表面活性剂之间的相互作用的过程中，意外地发现本专利技术第一方面所述的稳定剂具有非常优异效果的高温稳定剂，其能够很好地抑制钻井液在深井“三高”问题下的降解，从而起到高温稳定作用，改善钻井液体系流变性。现有技术中的钻井液用降滤失剂在高温下的稳定性不好，钻井液失水高温前后差别很大，高温前后失水变化率在60％以上。本专利技术的所述钻井液用稳定剂不仅失水变小，高温前后失水变化率能够控制在30％以内。具体实施方式如上所述，本专利技术在第一方面提供了一种钻井液用稳定剂，所述钻井液用稳定剂包含：磺化褐煤树脂；磺化酚醛树脂；高强度聚丙烯纤维；聚乙二醇；和丙酮肟。在一些实施方式中，所述钻井液用稳定剂包含：15重量份-25重量份的磺化褐煤树脂；45重量份-55重量份的磺化酚醛树脂；10重量份-15重量份的高强度聚丙烯纤维；4重量份-8重量份的聚乙二醇；和2重量份-5重量份的丙酮肟。在本专利技术的所述钻井液用稳定剂中，本专利技术对磺化褐煤树脂没有特别的限制，其可以从山东昊聚化工有限公司商购获得。所述磺化褐煤树脂的用量可以为15-25重量份，例如为15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份或25重量份。优选的是，所述磺化褐煤树脂的用量为18重量份至20重量份。在本专利技术的钻井液用稳定剂体系中，所述磺化褐煤树脂的作用主要是盐水浆高温降失水作用。如果其用量过多，则导致钻井液增稠；如果其用量过少，则滤失量增大。在本专利技术的所述钻井液用稳定剂中，本专利技术对磺化酚醛树脂没有特别的限制，其可以从重庆大方合成化工有限公司商购获得。所述磺化酚醛树脂的用量可以为45-55重量份，例如为45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份、50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份或55重量份。优选的是，所述磺化酚醛树脂的用量为48重量份至50重量份。在本专利技术的钻井液用稳定剂体系中，所述磺化酚醛树脂的作用主要是淡水浆高温降失水作用。如果其用量过多，则导致钻井液增稠；如果其用量过少，则滤失量增大。在本专利技术的所述钻井液用稳定剂中，所述高强度聚丙烯纤维但是优选具有300Mpa以上的断裂强度，更优选具有400Mpa的断裂强度，进一步优选具有500MPa以上的断裂强度，更进一步优选具有600MPa以上的断裂强度。所述高强度聚丙烯纤维可以例如从常州市天怡工程纤维有限公司商购获得，例如可以从常州市天怡工程纤维有限公司商购获得的断裂强度为300MPa以上的“砂浆、混凝土用TY-D改性聚丙烯纤维”如断裂强度为300MPa以上的网状聚丙烯纤维或者断裂强度为300MPa以上的束状聚丙烯纤维TY-D型。所述高强度聚丙烯纤维的用量可以为10-15重量份，例如为10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份或15重量份。优选的是，所述高强度聚丙烯纤维的用量为12重量份至15重量份。本专利技术人发现，在本专利技术的钻井液用稳定剂体系中，所述高强度聚丙烯纤维在与本专利技术所述钻井液用稳定剂中的其他组分尤其是例如丙酮肟组合使用时，能够降低钻井助剂对温度的敏感性，使降滤失剂在较高温度时具有抗老化效果。如果所述高强度聚丙烯纤维的用量过高，则钻井液流动性变差；如果所述高强度聚丙烯纤维的用量过低，则不能起到高温稳定作用。在本专利技术的所述钻井液用稳定剂中，本专利技术对聚乙二醇没有特别的限制，但是在一些实施方式中，所述聚乙二醇的分子量优选为6000。在本专利技术的钻井液用稳定剂体系中，如果所述聚乙二醇的分子量过大，则其浊点较高，钻井时损失消耗较大；如果所述聚乙二醇的分子量过小，则其为液体，不能选用。所述聚乙二醇的用量可以为4-8重量份，例如为4重量份、5重量份、6重量份、7重量份或8重量份。优选的是，所述聚乙二醇的用量为5重量份至6重量份。所述聚乙二醇的作用主要是利用其浊点效应，改善钻井液泥饼质量。如果其用量过多，则影响钻井液流变性能；如果其用量过少，则起不到改善泥饼质量的效果。在本专利技术的所述钻井液用稳定剂中，所述丙酮肟的用量可以为2-5重量份，例如为2重量份、3重量份、4重量份或5重量份。优选的是，所述丙酮肟的用量为3重量份至5重量份。本专利技术人发现，所述丙酮肟在于本专利技术的钻井液用稳定剂体系中的其他组分尤其是例如高强度聚丙烯纤维组合使用时，能够在钻井液中起到除氧作用，减少钻井液中溶解氧高温下对降滤失剂的氧化降解作用。如果所述丙酮肟的用量过高，则因其易吸水潮解，对产品含水量影响较大；如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液用稳定剂，所述钻井液用稳定剂包含：磺化褐煤树脂；磺化酚醛树脂；高强度聚丙烯纤维；聚乙二醇；和丙酮肟。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用稳定剂，所述钻井液用稳定剂包含：
磺化褐煤树脂；
磺化酚醛树脂；
高强度聚丙烯纤维；
聚乙二醇；和
丙酮肟。
2.根据权利要求1所述的钻井液用稳定剂，其中，所述钻井液用稳定剂包含：
15重量份-25重量份的磺化褐煤树脂；
45重量份-55重量份的磺化酚醛树脂；
10重量份-15重量份的高强度聚丙烯纤维；
4重量份-8重量份的聚乙二醇；和
2重量份-5重量份的丙酮肟。
3.根据权利要求1所述的钻井液用稳定剂，其中，所述钻井液用稳定剂中的所述磺化褐煤树脂的用量为18重量份至20重量份。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻井液用稳定剂，所述钻井液用稳定剂中的所述磺化酚醛树脂的用量为48重量份至50重量份。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的钻井液用稳定剂，所述钻井液用稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乾忠，刘勇，
申请(专利权)人：四川泓华油气田工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51