硅胺基钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅胺基钻井液及其制备方法，包括：钠基膨润土、包被剂、降滤失剂、封堵剂、胺基硅醇、加重剂、硼砂、碳酸钠和高温阻聚剂；所述高温阻聚剂包括阻离子剂和聚有机氟硅氧烷；本发明专利技术提供的硅胺基钻井液的有益效果在于，通过添加高温降粘剂使得现有的硅胺基钻井液在较高的温度下在含有金属离子的矿井内也能够顺利的使用不发生缩聚，并保持优异的抑制能力，扩大了现有的硅胺基钻井液的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
硅胺基钻井液及其制备方法
本专利技术涉及石油天然气
更具体地说，本专利技术涉及一种硅胺基钻井液及其制备方法。
技术介绍
现有的油井开采技术中，钻井液会根据不同的地形以及需求进行调整和更改，因此对钻井液的要求越来越多，现有胺基硅醇钻井液的有效成分包括胺基硅醇，胺基硅醇分子中的Si-OH与黏土上Si-OH缩聚成Si-O-Si，形成牢固的化学吸附层，使黏土表面发生润湿反转，阻止和减缓黏土表面的水化作用，有效防止泥页岩水化膨胀，因此胺基硅醇钻井液具有良好的抑制性能，此外胺基通过电荷吸附在黏土颗粒表面，同时形成牢固的化学吸附；硅羟基在黏土表面形成疏水层，阻止了胺基对黏土颗粒的影响。因此，胺基硅醇的加入对钻井液体系的流变性和滤失量影响较小；胺基硅醇在黏土表面形成的吸附层能阻止和减缓黏土表面的水化作用，进一步增强了体系的抑制能力，见中国专利CN105670578B；现有的胺基硅醇化合物虽然具有众多优点，但是在实际运用中，胺基硅醇化合物在高温条件下容易缩水得到硅醚；特别是在含有金属离子的油井内，金属离子会部分溶解到钻井液中，在高温的作用下，金属离子起到催化作用，致使钻井液中的胺基硅醇还未与黏土层作用就自身发生缩聚，影响了硅胺基钻井液的使用效果；胺基硅醇自身缩聚，会导致动切力增大、粘附性下降，降低了了钻井液的流动性，附着能力随着自身缩聚反应的进行而降低，大大影响了使用效果，钻井液的粘附性无法将钻孔产生的废料带出油井，加大了对钻孔的钻头的消耗，因此高温限制了硅胺基钻井液的使用范围。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供一种硅胺基钻井液及其制备方法，该钻井液通过添加高温阻聚剂使得现有的硅胺基钻井液在较高的温度下在含有金属离子的矿井内也能够顺利的使用，减少缩聚反应的发生，并保持了现有的硅胺基钻井液优异的抑制能力，扩大了现有的硅胺基钻井液的使用范围。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种硅胺基钻井液，包括：钠基膨润土、包被剂、降滤失剂、封堵剂、胺基硅醇、加重剂、硼砂、碳酸钠和高温阻聚剂；所述高温阻聚剂包括阻离子剂和聚有机氟硅氧烷，所述阻离子剂和聚有机氟硅氧烷的重量份比为6:94，其中阻离子剂为葡萄糖酸、聚丙烯酸、马来酸、胺基三亚甲基膦酸、1-羟乙叉-1,1-二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或多种。优选的是，所述聚有机氟硅氧烷的具体合成方法为：S1、将重量份计的三氟丙基甲基环三硅氧烷100份和重量份计的八甲基环四硅氧烷50份在10L反应釜中脱水，脱水条件为负压3.5kPa～6.0kPa，温度为78℃，脱水1～3h；S2、将S1脱好水的三氟丙基甲基环三硅氧烷和八甲基环四硅氧烷在65℃～75℃油浴中加热，加入重量份计的硅醇铵盐4份，常压搅拌混合均匀，反应25分钟，反应过程中通持续通入干燥氮气，氮气流速为10L/min；S3、S2的反应停止后，将混合物快速升至160℃，搅拌，通干燥氮气，保持该温度01h，冷却至室温。优选的是，按照重量份计，具体的重量份数为：钠基膨润土3～5份、包被剂0.1～0.5份、降滤失剂0.5～2份、封堵剂1～5份、胺基硅醇0.5～1.5份、加重剂20～30份、硼砂0.2～0.3份、碳酸钠0.5～0.6份和高温阻聚剂0.1～0.2份。优选的是，所述包被剂为两性离子聚合物包被剂，为KPAM、FA367、PAC141中的一种或多种。优选的是，降滤失剂为OSM-K、磺化褐煤树脂、磺化改性淀粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或多种。优选的是，所述封堵剂为乳化沥青、阳离子沥青粉、乳化石蜡中的一种或多种。优选的是，还包括加重剂，所述加重剂选自重晶石、碳酸钙、甲酸钾中的一种或多种。硅胺基钻井液的制备方法，将上述重量份的钠基膨润土与重量份计的水30份搅拌混合均匀，在28℃下密闭养护28h，再加入硼砂、碳酸钠、重量份计的水70份，混合均匀，调节pH值在8-10之间，加入包被剂、降滤失剂、封堵剂、胺基硅醇、高温阻聚剂，最后加入加重剂调至所需要的泥浆密度，混合搅拌均匀得到。本专利技术至少包括以下有益效果：第一、通过添加高温阻聚剂，使得油井内的金属离子形成螯合物，降低在高温环境下金属离子催化胺基硅醇的反应速率，并减少胺基硅醇分子间的相互碰撞，保证了硅胺基钻井液在高温金属油井内的抑制性的稳定性，延长了硅胺基钻井液在金属离子含量较高的油井内的使用循环使用寿命；另外添加的阻离子剂抗高温、易降解，不会使硅胺基钻井液变得不易处理；第二、通过添加高温阻聚剂，使得油井内的胺基硅醇和聚有机氟硅氧烷相互复配使用，聚有机氟硅氧烷在一定程度上稳定了胺基硅醇，限制了胺基硅醇分子间的碰撞，促使胺基硅醇与黏土上的硅羟基作用而不是自聚；其中，聚有机氟硅氧烷是一种长链大分子结构，其分子空间结构为螺旋形，螺旋的中间是硅-氧主链，包括氟碳基团在内的侧基包围在主链四周，大分子主链和侧基均无不饱和双键，主链硅氧键可自由旋转，并可在分子间力作用下在一定范围内变化键角，侧基在主链的四周形成了对主链的保护壁垒，对外部环境和介质影响有多层的抵御作用，提高了聚合物的稳定性；间接提升了硅胺基钻井液的高温稳定性，扩宽了硅胺基钻井液的使用温度范围；第三、通过本技术方案采取的方法制备的聚有机氟硅氧烷聚合度大小适中，粘度合适，空间结构稳定，能够与硅胺基钻井液中的胺基硅醇有效的协助配合使用，一方面既能作为高温抗粘剂，另一方面又能够作为胺基硅醇的空间分散剂，防止胺基硅醇分子间的缩合。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。<实施例1>一种硅胺基钻井液，包括：钠基膨润土、包被剂、降滤失剂、封堵剂、胺基硅醇、加重剂、硼砂、碳酸钠和高温阻聚剂；其中，所述高温阻聚剂包括阻离子剂和聚有机氟硅氧烷，所述阻离子剂和聚有机氟硅氧烷的重量份比为6:94；包被剂为FA367、降滤失剂为OSM-K、封堵剂为乳化沥青、加重剂为重晶石；制备方法为：首先将高温阻聚剂按照重量份比例进行配置，所述阻离子剂选择胺基三亚甲基膦酸和聚丙烯酸按照重量份比1:3进行配制搅拌得到；然后，将重量份计的以下原料：钠基膨润土3.5份、增粘剂0.2份、FA3670.4份、OSM-K0.8份、乳化沥青2份、胺基硅醇0.8份、重晶石24份、硼砂0.26份、碳酸钠0.58份和高温阻聚剂0.15份，搅拌均匀。<实施例2>一种硅胺基钻井液，包括钠基膨润土、包被剂、降滤失剂、封堵剂、胺基硅醇、加重剂、硼砂、碳酸钠和高温阻聚剂；所述高温阻聚剂包括阻离子剂和聚有机氟硅氧烷；其中，聚有机氟硅氧烷的具体合成方法为：S1、将重量份计的三氟丙基甲基环三硅氧烷100份和重量份计的八甲基环四硅氧烷50份在10L反应釜中脱水，脱水条件为负压3.5kPa～6.0kPa，温度为78℃，脱水1～3h；S2、将S1脱好水的三氟丙基甲基环三硅氧烷和八甲基环四硅氧烷在65℃～75℃油浴中加热，加入重量份计的硅醇铵盐4份，常压搅拌混合均匀，反应25分钟，反应过程中通持续通入干燥氮气，氮气流速为10L/min；S3、S2的反应停止后，将混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.硅胺基钻井液，包括钠基膨润土、包被剂、降滤失剂、封堵剂、胺基硅醇、加重剂，其特征在于，还包括以下组分：硼砂、碳酸钠和高温阻聚剂；所述高温阻聚剂包括阻离子剂和聚有机氟硅氧烷，所述阻离子剂和聚有机氟硅氧烷的重量份比为6:94，其中阻离子剂为葡萄糖酸、聚丙烯酸、马来酸、胺基三亚甲基膦酸、1‑羟乙叉‑1,1‑二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.硅胺基钻井液，包括钠基膨润土、包被剂、降滤失剂、封堵剂、胺基硅醇、加重剂，其特征在于，还包括以下组分：硼砂、碳酸钠和高温阻聚剂；所述高温阻聚剂包括阻离子剂和聚有机氟硅氧烷，所述阻离子剂和聚有机氟硅氧烷的重量份比为6:94，其中阻离子剂为葡萄糖酸、聚丙烯酸、马来酸、胺基三亚甲基膦酸、1-羟乙叉-1,1-二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或多种。2.如权利要求1所述的硅胺基钻井液，其特征在于，所述聚有机氟硅氧烷的具体合成方法为：S1、按重量组份计，将三氟丙基甲基环三硅氧烷100份和八甲基环四硅氧烷50份在反应釜中脱水，脱水条件为负压3.5kPa～6.0kPa，温度为78℃，脱水1～3h；S2、将S1脱好水的三氟丙基甲基环三硅氧烷和八甲基环四硅氧烷在65℃～75℃油浴中加热，加入重量份计的硅醇铵盐4份，常压搅拌混合均匀，反应25分钟，反应过程中通持续通入干燥氮气，氮气流速为10L/min；S3、S2的反应停止后，将混合物快速升至160℃，搅拌，通干燥氮气，保持该温度1h，冷却至室温。3.如权利要求1所述的硅胺基钻井液，其特征在于，按照重量份计，硅胺基钻井液包括：钠基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚东，孙晓东，王良超，陈琰，
申请(专利权)人：北京大德广源石油技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11