一种聚胺复合盐水基钻井液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油田化学剂制备技术领域，具体涉及一种聚胺复合盐水基钻井液及其制备方法。使用特定原料合成聚胺抑制剂，并与多种盐类物质科学复配，制得的钻井液具有优异的流变、降滤失、润滑等性能，可经高温热滚老化性能不显著降低，该钻井液生物毒性等级为无毒，环保无污染，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】
一种聚胺复合盐水基钻井液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田化学剂制备
，具体涉及一种聚胺复合盐水基钻井液及其制备方法。

技术介绍

[0002]在钻井作业中，大多数的井壁失稳均发生在泥页岩地层，因为其中含有大量黏土矿物，容易在钻井过程中发生水化作用，导致发生垮塌、缩径等问题，严重影响钻井作业。
[0003]常用钻井液抑制剂有聚合物型、沥青型、腐殖酸型等，但其通常也伴随着各种各样的缺点，例如不利于环保、流变性能难以控制等，对钻井液体系的适应性不高，需对钻井液的组成设计进行精细调整。目前，为获得较好的抑制效果及热稳定性，钻井作业时多采用油基钻井液，但油基钻井液具有诸多缺陷，例如应用成本较高、发生井漏时损失较大、环保性能不佳等，因此具备良好环保性能、满足钻井抑制需求等特点的水基钻井液逐渐成为研发热点。
[0004]CN109694700A公开了一种水基钻井液，包括甘油基葡萄糖苷和烷基糖苷聚醚的水溶液，水基钻井液中含有甘油基葡萄糖苷和烷基糖苷聚醚，甘油基葡萄糖苷和烷基糖苷聚醚具有协同作用，使水基钻井液具有优异的抑制性能，兼具抗高温、高润滑性能。但其钻井液中主要功效成分甘油基葡萄糖苷与烷基糖苷聚醚使用成本较高，制备方法繁杂，并且钻井液配方较为复杂，难以广泛应用。
[0005]CN107629768A公开了一种耐超高温水基钻井液，包含如下质量百分含量的组分：粘土2
‑
5%、碱度调节剂0.2
‑
0.6%、流变稳定剂2
‑
5%、降滤失剂4r/>‑
8%、抑制剂4
‑
8%、润滑剂2
‑
5%，余量为水，其中，所述流变稳定剂由包含以下质量份的原料制备得到：油相40
‑
56份、水相40
‑
56份、引发剂2
‑
5份、交联剂2
‑
5份。该流变稳定剂分子呈纳米球型结构，具有刚性内核，基团空间层级分布，能够提高表层有效基团分布数量及密度，可以通过有效基团的“结构补偿”作用，提高与粘土相的吸附和水化作用，增强钻井液性能的控释性。然而，该流变稳定剂组成复杂，制备条件难以掌握，若无法得到纳米尺寸的分子构型，将难以发挥优异性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种聚胺复合盐水基钻井液，使用特定原料合成聚胺抑制剂，并与多种盐类物质科学复配，制得的钻井液具有优异的流变、降滤失、润滑等性能，可经高温热滚老化性能不显著降低，该钻井液生物毒性等级为无毒，环保无污染，并且制备方法简便易行，可规模化生产。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种聚胺复合盐水基钻井液，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：复合盐、表面活性剂、润滑剂、降滤失剂、聚胺抑制剂，以及余量的去离子水。
[0008]任选地，所述钻井液还包含加重剂；其中，所述复合盐包含至少两种盐，所述盐选
自碱金属或碱土金属有机酸盐、碱金属或碱土金属碳酸盐。
[0009]进一步地，该聚胺复合盐水基钻井液，包括如下重量百分比的组分：复合盐2
‑
5%、表面活性剂4
‑
8%、润滑剂2
‑
6%、降滤失剂1
‑
6%、聚胺抑制剂6
‑
10%、加重剂0
‑
5%，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]作为优选，所述复合盐选自甲酸钙、甲酸钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸镁。
[0012]作为优选，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。
[0013]作为优选，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。
[0014]作为优选，所述表面活性剂选自全氟壬烯氧基苯磺酸钠、直链十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基二羟乙基甜菜碱中的一种或两种以上的混合。
[0015]进一步地，该聚胺复合盐水基钻井液，包括如下重量百分比的组分：甲酸钙1
‑
3%、碳酸钠1
‑
2%、聚胺抑制剂6
‑
10%、季戊四醇蓖麻油酸酯2
‑
6%、硝基腐殖酸钠0
‑
3%、高聚物降滤失剂1
‑
3%、全氟壬烯氧基苯磺酸钠3
‑
6%、壬基酚聚氧乙烯醚1
‑
4%、重晶石粉1
‑
5%，以及余量的去离子水。
[0016]本专利技术还提供一种上述聚胺复合盐水基钻井液的制备方法。
[0017]该聚胺复合盐水基钻井液的制备方法，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、聚胺抑制剂、复合盐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，即得所述聚胺复合盐水基钻井液。
[0018]进一步地，步骤S3中搅拌2
‑
3h后停止加热并加入加重剂。
[0019]进一步地，该聚胺复合盐水基钻井液，包括如下重量百分比的组分：甲酸钙1
‑
3%、碳酸钠1
‑
2%、聚胺抑制剂6
‑
10%、季戊四醇蓖麻油酸酯2
‑
6%、硝基腐殖酸钠0
‑
3%、高聚物降滤失剂1
‑
3%、全氟壬烯氧基苯磺酸钠3
‑
6%、壬基酚聚氧乙烯醚1
‑
4%、重晶石粉1
‑
5%，以及余量的去离子水。
[0020]本专利技术的有益效果：使用特定原料合成聚胺抑制剂，并与多种盐类物质科学复配，制得的钻井液具有优异的流变、降滤失、润滑等性能，并且可经高温热滚老化性能不显著降低。氨基环糊精具有较大的分子量和特殊的环状空腔构型，在与酸酐进行聚合反应时相对容易终止，不会无休止扩链，因此制得的聚胺抑制剂在具有较好的抑制性能的同时，对水基钻井液整体的流变性影响较小。盐类物质中的阳离子具有压缩双电层作用，可降低黏土表面扩散双电层的厚度，减小ζ电位，使胶体体系失稳，从而抑制黏土水化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚胺复合盐水基钻井液，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：复合盐、表面活性剂、润滑剂、降滤失剂、聚胺抑制剂，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，所述复合盐包含至少两种盐，所述盐选自碱金属或碱土金属有机酸盐、碱金属或碱土金属碳酸盐。2.根据权利要求1所述的聚胺复合盐水基钻井液，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：复合盐2
‑
5%、表面活性剂4
‑
8%、润滑剂2
‑
6%、降滤失剂1
‑
6%、聚胺抑制剂6
‑
10%、加重剂0
‑
5%，以及余量的去离子水。3.根据权利要求1或2任一项所述的聚胺复合盐水基钻井液，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任一项所述的聚胺复合盐水基钻井液，其特征在于，所述复合盐选自甲酸钙、甲酸钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸镁。5.根据权利要求1或2任一项所述的聚胺复合盐水基钻井液，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。6.根据权利要求1或2任一项所述的聚胺复合盐水基钻井液，其特征在于，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
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【专利技术属性】
技术研发人员：孔庆明，梁飞，张新向，王兆永，
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：