超高温水基钻井液用改性硫酸钡加重剂及其制备方法以及超高温水基钻井液技术

本发明专利技术涉及油田化学领域，公开了一种超高温水基钻井液用改性硫酸钡加重剂及其制备方法以及超高温水基钻井液。所述改性硫酸钡加重剂包括硫酸钡以及负载在所述硫酸钡上的无定形碳，且以所述改性硫酸钡加重剂的总重量为基准，所述无定形碳以碳元素计的含量为2‑20重量％。所述改性硫酸钡加重剂具有优良的分散稳定性和较高的zeta电位绝对值。

【技术实现步骤摘要】
超高温水基钻井液用改性硫酸钡加重剂及其制备方法以及超高温水基钻井液
本专利技术涉及油田化学领域，具体涉及一种超高温水基钻井液用改性硫酸钡加重剂及其制备方法以及超高温水基钻井液。
技术介绍
目前全世界范围内中浅层的石油资源日渐枯竭，深层、超深层的油气资源成为重要的接替领域。深层、超深层油气资源钻探过程中对钻井液提出更高的性能要求。其中，超高温高密度条件下水基钻井液流变性和沉降稳定性的调控是最为突出的问题。常规API重晶石在使用过程中常常会出现流变性难以控制，超高温条件下处理剂失效导致的沉降和卡钻等严重问题。由于高密度钻井液中加重剂所占的比例非常高(重晶石体积分数甚至可达50％以上)，加重材料及部分钻屑在高温高压环境下受到长期的高剪切作用及钻头的研磨作用，导致钻井液中细微颗粒增多，流变性极难控制。目前主要通过加入水进行稀释，或者通过加入处理剂降低粘度来改善钻井液的流变性，但由此带来的问题是钻井液结构强度和悬浮重晶石等加重剂的能力变弱，部分重晶石出现沉降，甚至威胁到钻井施工安全。极端情况下出现“加重—增稠—降黏处理—加重剂沉淀—密度下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性硫酸钡加重剂，其特征在于，所述改性硫酸钡加重剂包括硫酸钡以及负载在所述硫酸钡上的无定形碳，且以所述改性硫酸钡加重剂的总重量为基准，所述无定形碳以碳元素计的含量为2-20重量％。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性硫酸钡加重剂，其特征在于，所述改性硫酸钡加重剂包括硫酸钡以及负载在所述硫酸钡上的无定形碳，且以所述改性硫酸钡加重剂的总重量为基准，所述无定形碳以碳元素计的含量为2-20重量％。


2.根据权利要求1所述的改性硫酸钡加重剂，其中，以所述改性硫酸钡加重剂的总重量为基准，所述无定形碳以碳元素计的含量为8-20重量％。


3.根据权利要求1或2所述的改性硫酸钡加重剂，其中，所述改性硫酸钡加重剂的平均粒径为300-3000nm，所述改性硫酸钡加重剂的密度为3.8-4.6g/cm3；
优选地，在所述改性硫酸钡加重剂的悬浮液的浓度为1质量％时，所述改性硫酸钡加重剂的悬浮液的Zeta电位绝对值≥30mV。


4.一种权利要求1-3中任意一项所述的改性硫酸钡加重剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将硫酸盐和钡盐在富氨溶剂中进行接触，得到硫酸钡；
(2)在酸和催化剂存在下，将所述硫酸钡、生物质和溶剂进行水热反应，得到改性硫酸钡加重剂。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述硫酸盐选自硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾、硫酸铜、硫酸锌、硫酸铝和硫酸铁中的一种或多种；
优选地，所述钡盐为氯化钡和/或硝酸钡；
优选地，所述富氨溶剂为氨水；
更优选地，相对于100mL的所述富氨溶剂，所述硫酸盐的用量为2-15g；
更进一步优选地，所述接触的条件包括：温度为10-40℃，时间为10-60min，搅拌速度为1000-10000rpm。


6.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述酸选自柠檬酸、丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟汉毅，高鑫，邱正松，黄维安，孔祥政，王帝，单锴，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37