一种储层钻井液体系及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油田化学剂制备技术领域，具体涉及一种储层钻井液体系及其制备方法。利用天然植物原料提取纳米微晶纤维素并使用特定原料合成聚胺抑制剂，将二者与甲酸钙、润滑剂、表面活性剂、降滤失等成分科学复配，得到的钻井液体系具有优异的流变、降滤失、暂堵解堵、润滑等性能，并且体系生物毒性低，环保性能良好；并且制备方法简便易行，可规模化生产。可规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种储层钻井液体系及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田化学剂制备
，具体涉及一种储层钻井液体系及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，钻井液是油田开发中必须使用的化学制剂，是保证钻井生产作业安全优质、高效快速的重要保证措施。钻井过程中工作流体侵入储层，由于储层敏感性问题，使得钻井液固相颗粒以及地层颗粒运移，堵塞孔喉，导致储层的损害，造成储层渗透率大幅度降低，严重影响后期储层改造及单井产能，因此有效的储层保护是实现较高的油气采收率的有效保证。
[0003]CN105295872A公开了一种适用于致密砂岩储层的钻井液，以质量百分比计，该钻井液的组成包括：0.5％
‑
2％的膨润土，0.5％
‑
2.5％的包被抑制剂，0.5％
‑
1％的流型调节剂，3％
‑
4％的降滤失剂，0.4％
‑
0.8％的防水锁剂，4％
‑
10％的暂堵剂，40％
‑
50％的生物聚醇盐，0％
‑
50％的加重剂，余量为水，该钻井液的密度为1.16g/cm3
‑
1.55g/cm3。该钻井液虽然具有裂缝暂堵屏蔽效果，但其钻井液中暂堵剂为传统的固体填充粒子，封堵效果一般，并且该钻井液的渗透恢复率并不高，难以发挥优异的储层保护效果。
[0004]CN108485618A公开了一种无粘土钻井液，该无粘土钻井液含有疏水缔合型聚丙烯酰胺、纳米膜结构储层保护剂、防水锁剂、甲酸钾、磺化沥青、磺化褐煤树脂、聚合醇和水。然而，该钻井液组分类型较为复杂，相容性不佳，并且所述纳米膜结构封堵剂制备步骤繁琐，对反应条件控制要求较高，反应中涉及扩链等过程，存在易发生爆聚等缺陷。
[0005]CN105969322A公开了一种储层钻井液用暂堵剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：重质碳酸钙粉60
‑
80份、轻质碳酸钙粉0
‑
20份以及氧化镁10
‑
20份，该暂堵剂的制备过程中需要对大理石粉进行破碎、研磨、酸溶、煅烧、压缩、喷雾等众多操作，制备手段较为复杂，并且该暂堵剂使用的同样是传统的固体填充粒子，在地形构成复杂多变的实际储层环境中封堵效果不佳。
[0006]可见，仍需进一步优化构建储层钻井液体系，为后期工程设计提供理论依据和技术支持，满足油气开采作业需要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种储层钻井液体系，利用天然植物原料提取纳米微晶纤维素并使用特定原料合成聚胺抑制剂，将二者与甲酸钙、润滑剂、表面活性剂、降滤失等成分科学复配，得到的钻井液体系具有优异的流变、降滤失、暂堵解堵、润滑等性能，对储层具有较好的保护效果，并且体系生物毒性低，环保无污染，并且制备方法简便易行，可规模化生产。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种储层钻井液体系，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：纳米微晶纤维
素、抑制剂、润滑剂、降滤失剂、表面活性剂、pH调节剂，以及余量的去离子水；任选地，所述钻井液还包含加重剂；其中，所述抑制剂至少包含聚胺抑制剂和甲酸钙，所述聚胺抑制剂与所述甲酸钙的质量比为（2
‑
4）:1；所述pH调节剂选自三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。
[0009]进一步地，本专利技术储层钻井液体系，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：纳米微晶纤维素3
‑
5%、抑制剂3
‑
10%、润滑剂3
‑
7%、降滤失剂3
‑
8%、表面活性剂8
‑
16%、pH调节剂1
‑
1.5%、加重剂0
‑
4%，以及余量的去离子水。
[0010]进一步地，所述聚胺抑制剂由包括如下步骤的方法制备：将氨基环糊精与马来酸酐按摩尔比(1
‑
5):(4
‑
8)加入反应釜中充分混合，加热至75
‑
100℃，加入催化剂后真空搅拌反应5
‑
8h，停止加热，而后加入去离子水继续搅拌0.5
‑
1h，冷却静置，即得所述聚胺抑制剂。
[0011]所述纳米微晶纤维素由包括如下步骤的方法制备：使用高速粉碎机打碎蓖麻杆，得到粒径3
‑
5mm的固体颗粒，向所述固体颗粒中加入无机强酸溶液并恒温搅拌2.5
‑
5h，过滤得到粗纤维素；向粗纤维素中加入所述固体颗粒15
‑
20倍质量的去离子水，搅拌均匀后对所得混合物进行超声处理0.5
‑
1h，静置、烘干，即得所述纳米微晶纤维素。
[0012]优选地，所述润滑剂选自多元醇脂肪酸酯和/或石墨，所述多元醇脂肪酸酯选自季戊四醇蓖麻油酸酯、月桂醇蓖麻油酸酯中的一种或两种。所述降滤失剂选自硝基腐殖酸钠或高聚物降滤失剂，所述高聚物降滤失剂为2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸的共聚物。所述表面活性剂选自全氟壬烯氧基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、烷基糖苷中的至少两种的混合。
[0013]优选地，本专利技术储层钻井液体系，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：纳米微晶纤维素3
‑
5%、甲酸钙1
‑
2%、聚胺抑制剂2
‑
8%、月桂醇蓖麻油酸酯2
‑
4%、石墨1
‑
3%、硝基腐殖酸钠2
‑
5%、高聚物降滤失剂1
‑
3%、全氟壬烯氧基苯磺酸钠4
‑
6%、十二烷基三甲基氯化铵2
‑
5%、烷基糖苷2
‑
5%、重晶石粉1
‑
5%、三乙醇胺1
‑
1.5%，以及余量的去离子水。
[0014]本专利技术还提供一种上述储层钻井液体系的制备方法。
[0015]该储层钻井液体系的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：按比例称取各组分；S2：将表面活性剂、纳米微晶纤维素、聚胺抑制剂、甲酸钙依次加入去离子水中，40
‑
50℃下充分搅拌溶解，得到溶液A；S3：搅拌状态下加入润滑剂、降滤失剂，600
‑
1000r/min转速搅拌2
‑
3h后停止加热，并继续搅拌1
‑
2h至体系均一，过滤后静置，即得所述储层钻井液体系。
[0016]进一步地，步骤S3中搅拌2
‑
3h后停止加热并加入加重剂。
[0017]本专利技术的有益效果：纳米微晶纤维素分子中含有大量羟基，其可与聚胺抑制剂分子中的氨基形成氢键，可更好地吸附于黏土层表面，进一步提高钻井液体系的抑制效果、有效封堵井壁裂缝，并且由于该分子间氢键的键能不高，在返排作业时仅靠返排压差便可使其断裂而无需额外操作，从而巧妙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储层钻井液体系，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：纳米微晶纤维素、抑制剂、润滑剂、降滤失剂、表面活性剂、pH调节剂，以及余量的去离子水；任选地，所述钻井液还包含加重剂；其中，所述抑制剂至少包含聚胺抑制剂和甲酸钙，所述聚胺抑制剂与所述甲酸钙的质量比为（2
‑
4）:1；所述pH调节剂选自三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的储层钻井液体系，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：纳米微晶纤维素3
‑
5%、抑制剂3
‑
10%、润滑剂3
‑
7%、降滤失剂3
‑
8%、表面活性剂8
‑
16%、pH调节剂1
‑
1.5%、加重剂0
‑
4%，以及余量的去离子水。3.根据权利要求1或2任一项所述的储层钻井液体系，其特征在于，所述聚胺抑制剂由包括如下步骤的方法制备：将氨基环糊精与马来酸酐按摩尔比(1
‑
5):(4
‑
8)加入反应釜中充分混合，加热至75
‑
100℃，加入催化剂后真空搅拌反应5
‑
8h，停止加热，而后加入去离子水继续搅拌0.5
‑
1h，冷却静置，即得所述聚胺抑制剂。4.根据权利要求1或2任一项所述的储层钻井液体系，其特征在于，所述纳米微晶纤维素由包括如下步骤的方法制备：使用高速粉碎机打碎蓖麻杆，得到粒径3
‑
5mm的固体颗粒，向所述固体颗粒中加入无机强酸溶液并恒温搅拌2.5
‑
5h，过滤得到粗纤维素；向粗纤维素中加入所述固体颗粒15
‑
20倍质量的去离子水，搅拌均匀后对所得混合物进行超声处理0.5
‑
1h，静置、烘干，即得所述纳米微晶纤维素。5.根据权利要求1或2任一项所述的储层钻井液体系，其特征在于，所述润滑剂选自多元醇脂肪酸酯和/或石墨，所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁飞，王兆永，孔庆明，张新向，
申请(专利权)人：山东维斯特尔石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：