一种页岩抑制剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种页岩抑制剂，包括以质量百分比的原料配制而成：15～35％的聚二甲基二烯丙基氯化铵、10～25％的聚醚胺、10～25％的草酸、15～35％的氯化胆碱和15～40％的水。采用聚醚胺、草酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱反应得到的聚胺类页岩抑制剂，能够有效抑制泥页岩水化膨胀，且具有低毒、低氨气味、热稳定性高以及与其他处理剂配伍性好的特点，是目前最具发展潜力的胺类页岩抑制剂。实验结果表明，滚动回收率在87.6％以上，体积膨胀率低于11.0％，失水低于29.6mL。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻井领域，尤其涉及一种页岩抑制剂及其制备方法。
技术介绍
泥页岩地层由于其所含黏土比例高，容易水化，给钻井作业带来极大的负面影响，钻井过程中常出现井壁失稳、井径扩大、卡钻、扭矩及阻力增大等一系列井下复杂情况，增加了钻井难度。因此钻遇泥页岩地层时必须提高钻井液对泥页岩的抑制性，最大限度地降低井下复杂情况的发生率。常用的页岩抑制剂主要有聚合物类、无机盐类、沥青类和腐植酸类等，这些页岩抑制剂均各自存在一些不足，如沥青类不利于保护环境，硅酸盐会使体系流变性难以调控，糖苷类、聚乙二醇类不能解决活性泥页岩的钻井问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种页岩抑制剂及其制备方法，该页岩抑制剂能够解决泥页岩底层的钻井问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种页岩抑制剂，包括以质量百分比的原料配制而成：优选地，包括以质量百分比的原料配制而成：优选地，所述水为纯水或超纯水。本专利技术还提供了一种页岩抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)向反应釜内加入水和聚醚胺，得到第一混合液；2)向步骤1)得到的所述第一混合液中加入草酸，并控制反应釜内的温度，得到第二混合溶液；3)向步骤2)得到的所述第二混合溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱，搅拌反应即得到聚胺类页岩抑制剂。优选地，步骤2)中所述反应釜内的温度为50～100℃，反应时间为2～4h。优选地，步骤3)具体为：向步骤2)得到的所述第二混合溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱，继续搅拌并维持反应釜内温度，反应时间为0.5～2h，即制得聚胺类页岩抑制剂。本专利技术的有益效果为：在本专利技术中，采用聚醚胺、草酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱反应得到的聚胺类页岩抑制剂，能够有效抑制泥页岩水化膨胀，且具有低毒、低氨气味、热稳定性高以及与其他处理剂配伍性好的特点，是目前最具发展潜力的胺类页岩抑制剂。实验结果表明，本专利技术提供的页岩抑制剂的滚动回收率在87.6％以上，体积膨胀率低于11.0％，失水低于29.6mL。具体实施方式本专利技术公开了一种页岩抑制剂及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所述类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及引用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。一种页岩抑制剂，包括以质量百分比的原料配制而成：在本专利技术中，聚二甲基二烯丙基氯化铵起到凝胶作用。其中，聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量百分比为15～35％。在本专利技术的实施例中，聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量百分比为20～30％；在本专利技术的其他实施中，聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量百分比为23～27％。在本专利技术中，聚醚胺作为胺类化合物；聚醚胺的质量百分比为10～25％。在本专利技术的实施例中，聚醚胺的质量百分比为15～20％；在其他实施例中，聚醚胺的质量百分比为17～18％。在本专利技术中，草酸作为酸类化合物，用于与上述胺类化合物反应生成页岩抑制剂。其中草酸的质量百分比为10～25％。在本专利技术的实施例中，草酸的质量百分比为12～20％；在其他实施例中，草酸的质量百分比为14～18％。在本专利技术中，氯化胆碱起到抑制页岩膨胀的作用。其中，氯化胆碱的质量百分比为15～35。在本专利技术的实施例中，氯化胆碱的质量百分比为20～30％；在其他实施例中，氯化胆碱的质量百分比为24～26％。在本专利技术中，水起到稀释剂的作用。其中，水的质量百分比为15～40％。在本专利技术的实施例中，水的质量百分比为20～30％。在本专利技术的实施例中，水为纯水或超纯水。本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。本专利技术还公开了一种页岩抑制剂的制备方法，包括以下步骤:1)向反应釜内加入水和聚醚胺，得到第一混合液；2)向步骤1)得到的所述第一混合液中加入草酸，并控制反应釜内的温度，得到第二混合溶液；3)向步骤2)得到的所述第二混合溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱，搅拌反应即得到聚胺类页岩抑制剂。本专利技术所有原料的来源没有特殊限制，为市售即可。其中，水、聚醚胺、草酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵和氯化胆碱均同上所述，在此不再赘述。在本专利技术中，聚醚胺先与草酸反应，再与聚二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱反应得到的聚胺类页岩抑制剂，能够有效抑制泥页岩水化膨胀，且具有低毒、低氨气味、热稳定性高以及与其他处理剂配伍性好的特点，是目前最具发展潜力的胺类页岩抑制剂；进一步提高抑制性和降低毒性，实现“绿色”钻井液体系将是胺类抑制剂及其钻井液体系的发展方向。在本专利技术的实施例中，聚醚胺与草酸反应温度为50～100℃，反应时间为2～4h；在其他实施例中，聚醚胺与草酸反应温度为70～80℃。在本专利技术的实施例中，步骤3)具体为，第二混合溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱，继续搅拌并维持反应釜内温度，反应时间为0.5～2h，即制得聚胺类页岩抑制剂。本专利技术提供的页岩抑制剂及其制备方法中所用的原料均可由市场购得。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的基板及其制备方法进行说明，本专利技术的保护范围不受以下实施例的限制。实施例1取25g纯水、15g聚醚胺加入到反应釜中，搅拌均匀得到第一混合物；向第一混合物中加入15g草酸，在75℃下反应3h，得到第二混合溶液；向第二混合溶液中加入15g聚二甲基二烯丙基氯化铵和30g氯化胆碱，保持反应釜内的温度，反应1.5h，即得到聚胺类页岩抑制剂。实施例2取18g超纯水和10g聚醚胺加入到反应釜中，搅拌均匀得到第一混合物；向第一混合物中加入12g草酸，在80℃下反应4h，得到第二混合溶液；向第二混合溶液中加入25g聚二甲基二烯丙基氯化铵和35g氯化胆碱，保持反应釜内的温度，反应2h，即得到聚胺类页岩抑制剂。实施例3取15g纯水和20g聚醚胺加入到反应釜中，搅拌均匀得到第一混合物；向第一混合物中加入20g草酸，在75℃下反应3h，得到第二混合溶液；向第二混合溶液中加入30g聚二甲基二烯丙基氯化铵和15g氯化胆碱，保持反应釜内的温度，反应1.5h，即得到聚胺类页岩抑制剂。实施例4取20g超纯水和25g聚醚胺加入到反应釜中，搅拌均匀得到第一混合物；向第一混合物中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩抑制剂，其特征在于，包括以质量百分比的原料配制而成：

【技术特征摘要】
1.一种页岩抑制剂，其特征在于，包括以质量百分比的原料配制而成：
2.如权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于，包括以质量百分比的
原料配制而成：
3.如权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于，所述水为纯水或超纯
水。
4.一种如权利要求1～3任一项所述的页岩抑制剂的制备方法，其特征在
于，包括以下步骤：
1)向反应釜内加入水和聚醚胺，得到第一混合液；
2)向步骤1)得到的所述第一混合液中加入草酸，并控制反应釜内的温
度，得到第二混合溶液；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奎，周佳男，李川，刘志山，
申请(专利权)人：潍坊天福化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37