一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂及其制备方法，复合泥浆处理剂，由以下重量份的材料制备而成：褐煤60‑70份、氢氧化钠10‑15份、改性剂6‑8份、过硫酸铵0.9‑1.2份、水解聚丙烯腈钠盐2‑4份、改性沥青粉8‑10份和水300份。本发明专利技术在褐煤上多元接枝，实现了多种官能团的协同配合，达到降低滤失、抗盐、抗温和防塌的作用，可使钻井液流变性得到有效改变，在较高粘度时保持较低的切力，提高钻速20‑30％，可极大提高钻井效率。

【技术实现步骤摘要】
一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂及其制备方法
本专利技术涉及油气钻井
，特别是指一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着油气钻探向地下深部发展，钻遇地层条件日趋复杂，随着井深的增加，钻井技术难度逐渐增大，对钻井液性能的要求也越来越高，传统的钻井液材料性能差，加量大、效果差、成本高，日益难以满足油气钻井需要。大多数的复合泥浆处理剂出现了耐温、耐盐、抗剪切性能不足的问题，这种在高温高压下尤为严重。在高温条件下，钻井液的组分可能会发生增稠、降解等，从而使钻井液的性能发生变化，而伴随着高压，要保持钻井液良好的流变性和较低的高温高压滤失量会比较困难。褐煤是煤的一类，其中含20％～80％的腐殖酸。腐植酸中含有多种官能团，其中主要有羧基，甲氧基、醇羟基、酚羟基，羰基等，这些官能团的存在，使得腐植酸表现出了较好的降滤失和降粘的性能。但是褐煤类泥浆处理剂存在高温热氧化降解，被盐污染后会增稠，降滤失效果下降等问题，同时腐殖酸类处理剂的pH值都较高，随着使用量的不断累积，其对粘土的分散作用也越强，而过强的分散性很容易引起钻井液的粘度增大，剪切力上升，钻头速度降低等。
技术实现思路
本专利技术提出一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂及其制备方法，在褐煤上多元接枝，实现了多种官能团的协同配合，达到降低滤失、抗盐、抗温和防塌的作用，可使钻井液流变性得到有效改变，在较高粘度时保持较低的切力，提高钻速20-30％，可极大提高钻井效率。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂，由以下重量份的材料制备而成：褐煤60-70份、氢氧化钠10-15份、改性剂6-8份、过硫酸铵0.9-1.2份、水解聚丙烯腈钠盐2-4份、改性沥青粉8-10份和水300份。进一步地，改性剂包括丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯磺酸钠，丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯磺酸钠的质量比为1.5-3：2：3-4。进一步地，改性沥青粉为磺化沥青或氧化沥青。一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂的制备方法，包括以下步骤：(1)褐煤预处理：将氢氧化钠溶解到水中，得到氢氧化钠溶液，将褐煤溶解到氢氧化钠溶液中，然后微波功率350-400W，微波加热时间3-5min，最后90-100℃水浴处理20-40min，抽滤法除去不溶物，得到煤碱液；(2)向步骤(1)中的煤碱液中加入改性剂，保持温度在50-65℃，然后加入过硫酸铵，恒温搅拌反应1-3h，得到改性褐煤溶液；(3)将水解聚丙烯腈钠盐和步骤(2)得到的改性褐煤溶液置于捏合机中，设定温度为80-100℃，密闭捏合反应1-1.5h；(4)向步骤(3)捏合反应后的溶液中，加入改性沥青粉，80-100℃条件下，恒温搅拌0.5-1h，最后烘干粉碎。本专利技术的有益效果：本专利技术的复合泥浆处理剂在褐煤上多元接枝，实现了腐殖酸、腈基、羟基、酰胺基、磺酸基、羧基等多种官能团的协同配合，对降低滤失量具有良好的效果，引入抗温基团磺酸基和酰胺基，抗盐基团磺酸基等基团，具有良好的抗盐和抗温效果，而进一步接枝聚丙烯腈钠盐，与改性沥青配合，有利于控制高温高压下的滤失量以及具有防塌的作用。本专利技术的制备方法对褐煤预处理时，先用微波处理3-5min，然后再恒温水浴，有利于提高褐煤的预处理效率，节省时间，而且也有利于提高褐煤中功能基团的活性，提高后续多元接枝的效率。本专利技术的复合泥浆处理剂具有以下优势：1、高环保优势：采用多元接枝，不同基团协同配合，可大幅度降低磺化物用量，从而极大地减少地下水污染，根据井深和地层特性不同，与传统的老旧钻井液使用量相比，单井磺化材料使用量可减少8-10t；2、高安全优势：滤失量保持很低的水平(≤5ml)，与传统的钻井液材料相比，可更加快速在井壁形成薄、韧滤饼，使井壁保持稳定，故可有效防止钻井事故发生；3、高钻效优势：可使钻井液流变性得到有效改变，在较高粘度时保持较低的切力(粘度：50-55mPa·s；切力：初10-12Pa/终12-14Pa)，提高钻速20-30％，可极大提高钻井效率；4、高保护优势：可快速降低钻井滤失量，及时在高渗透滤面上形成厚滤饼，封堵钻井液进入目的层，故可对储层起到良好的保护作用；5、低成本优势：用量少，钻效高，可有效降低钻井综合成本20-30％，极大提高效益；6、易操作优势：配伍性好，操作简便，与其他钻井液复配使用无不良反应、效果好、起泡率低，减少消泡剂用量。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂，由以下重量份的材料制备而成：褐煤60份、氢氧化钠10份、改性剂6份、过硫酸铵0.9份、水解聚丙烯腈钠盐2份、改性沥青粉8份和水300份。进一步地，改性剂包括丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯磺酸钠，丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯磺酸钠的质量比为1.5：2：4。进一步地，改性沥青粉为磺化沥青或氧化沥青。一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂的制备方法，包括以下步骤：(1)褐煤预处理：将氢氧化钠溶解到水中，得到氢氧化钠溶液，将褐煤溶解到氢氧化钠溶液中，然后微波功率350W，微波加热时间5min，最后100℃水浴处理20min，抽滤法除去不溶物，得到煤碱液；(2)向步骤(1)中的煤碱液中加入改性剂，保持温度在50℃，然后加入过硫酸铵，恒温搅拌反应3h，得到改性褐煤溶液；(3)将水解聚丙烯腈钠盐和步骤(2)得到的改性褐煤溶液置于捏合机中，设定温度为100℃，密闭捏合反应1h；(4)向步骤(3)捏合反应后的溶液中，加入改性沥青粉，100℃条件下，恒温搅拌0.5h，最后采用锅炉蒸汽烘干，并粉碎。实施例二一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂，由以下重量份的材料制备而成：褐煤65份、氢氧化钠13份、改性剂7份、过硫酸铵1.1份、水解聚丙烯腈钠盐3份、改性沥青粉9份和水300份。进一步地，改性剂包括丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯磺酸钠，丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯磺酸钠的质量比为2：2：3.5。进一步地，改性沥青粉为磺化沥青或氧化沥青。一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂的制备方法，包括以下步骤：(1)褐煤预处理：将氢氧化钠溶解到水中，得到氢氧化钠溶液，将褐煤溶解到氢氧化钠溶液中，然后微波功率380W，微波加热时间4min，最后95℃水浴处理30min，抽滤法除去不溶物，得到煤碱液；(2)向步骤(1)中的煤碱液中加入改性剂，保持温度在65℃，然后加入过硫酸铵，恒温搅拌反应1h，得到改性褐煤溶液；(3)将水解聚丙烯腈钠盐和步骤(2)得到的改性褐煤溶液置于捏合机中，设定温度为80℃，密闭捏合反应1.5h；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂，其特征在于，由以下重量份的材料制备而成：褐煤60-70份、氢氧化钠10-15份、改性剂6-8份、过硫酸铵0.9-1.2份、水解聚丙烯腈钠盐2-4份、改性沥青粉8-10份和水300份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂，其特征在于，由以下重量份的材料制备而成：褐煤60-70份、氢氧化钠10-15份、改性剂6-8份、过硫酸铵0.9-1.2份、水解聚丙烯腈钠盐2-4份、改性沥青粉8-10份和水300份。


2.根据权利要求1所述的一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂，其特征在于，改性剂包括丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯磺酸钠，丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯磺酸钠的质量比为1.5-3：2：3-4。


3.根据权利要求1所述的一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆处理剂，其特征在于，改性沥青粉为磺化沥青或氧化沥青。


4.权利要求1-3之一所述的一种抗温抗盐防塌降滤失复合泥浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光勇，徐灿，徐玉森，杜长鲁，
申请(专利权)人：河南省恒信阳光实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41