一种固体页岩抑制剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种固体页岩抑制剂的制备方法，包括：A)N

【技术实现步骤摘要】
一种固体页岩抑制剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钻井液
，尤其是涉及一种固体页岩抑制剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着非常规油气资源不断开采，深井、超深井、海洋井及复杂地段井的出现，在钻探过程中遇到泥页岩地层时，泥页岩的水化膨胀、分散将导致井壁失稳、钻头泥包和井眼净化等一系列问题，增加了钻井难度，并对钻井液体系特别是页岩抑制剂提出了更高的要求。
[0003]常用的页岩抑制剂主要有聚合物类、无机盐类、沥青类、聚胺等，这些页岩抑制剂均各自存在一些不足，如环保性较差、成本高，加量较高时易出现增黏、絮凝、起泡等现象。
[0004]因此，开发一种低成本、环保性能强、方便包装运输且对钻井液无负作用的固体页岩抑制剂具有重要意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种固体页岩抑制剂的制备方法，本专利技术提供的固体页岩抑制剂无毒、易生物降解与钻井液配伍性好，不起泡，同时抑制率高。
[0006]本专利技术提供了一种固体页岩抑制剂的制备方法，包括：
[0007]A)N
‑
三甲基硅烷基咪唑和卤代烷搅拌反应，得到第一混合物；
[0008]B)将第一混合物和木质素混合，调节pH值，反应，得到固体页岩抑制剂。
[0009]优选的，步骤A)所述N
‑
三甲基硅烷基咪唑和卤代烷的摩尔比为1：(2.1～2.2)。
[0010]优选的，步骤A)所述搅拌的速度为200～300r/min；反应的温度为80～90℃；反应的时间为18～24h。
[0011]优选的，所述卤代烷为溴代正丁烷、溴代异丁烷、溴代正己烷、溴代正辛烷、溴代异辛烷、氯代正丁烷、氯代异丁烷、氯代正己烷、氯代正辛烷或氯代异辛烷中的一种。
[0012]优选的，步骤B)所述第一混合物和木质素混合的质量比为20:(20～30)。
[0013]优选的，步骤B)所述调节pH值为调节pH值至9～10；调节pH值的方式为采用氢氧化钠调节。
[0014]优选的，步骤B)所述反应的温度为60～70℃；反应的时间为4～6h；
[0015]所述反应后还包括干燥，粉碎；所述干燥的温度为60～70℃。
[0016]优选的，所述木质素为玉米芯提取木质素、酶解木质素或木质素衍生物中的一种；木质素中羧基含量不低于1.0mmol/g，羟基含量不低于8％。
[0017]本专利技术提供了一种固体页岩抑制剂，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制得。
[0018]本专利技术提供了一种钻井液，包括上述技术方案任意一项所述的制备方法制得的固体页岩抑制剂或上述的固体页岩抑制剂。
[0019]与现有技术相比，本专利技术提供了一种固体页岩抑制剂的制备方法，包括：A)N
‑
三甲
基硅烷基咪唑和卤代烷搅拌反应，得到第一混合物；B)将第一混合物和木质素混合，调节pH值，反应，得到固体页岩抑制剂。本专利技术提供的一种固体页岩抑制剂不仅具有良好的页岩抑制能力，使用过程中不增粘，尤其是高密度钻井液中有利于调节流型、不起泡；本专利技术提供固体页岩抑制剂制备方法简单温和，无三废产生；以低廉的木质素为原料，保证产品绿色、可生物降解的同时，大幅降低了产品的成本；本专利技术提供的固体页岩抑制剂，同比液体页岩抑制剂，其运输、包装、使用等更加方便，尤其是在低温工区，使用储存等更加便捷。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种固体页岩抑制剂及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。
[0021]本专利技术提供了一种固体页岩抑制剂的制备方法，包括：
[0022]A)N
‑
三甲基硅烷基咪唑和卤代烷搅拌反应，得到第一混合物；
[0023]B)将第一混合物和木质素混合，调节pH值，反应，得到固体页岩抑制剂。
[0024]本专利技术提供的种固体页岩抑制剂的制备方法首先将N
‑
三甲基硅烷基咪唑和卤代烷搅拌反应，得到第一混合物。
[0025]本专利技术所述卤代烷优选为溴代正丁烷、溴代异丁烷、溴代正己烷、溴代正辛烷、溴代异辛烷、氯代正丁烷、氯代异丁烷、氯代正己烷、氯代正辛烷或氯代异辛烷中的一种。本专利技术对于上述卤代烷的来源不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
[0026]按照本专利技术，所述N
‑
三甲基硅烷基咪唑和卤代烷的摩尔比优选为1：(2.1～2.2)。
[0027]本专利技术对于所述具体的反应容器不进行限定，可以为装有冷凝器的三口烧瓶。
[0028]反应在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度优选为200～300r/min；更优选为210～290r/min；最优选为220～280r/min。
[0029]反应的温度优选为80～90℃；更优选为82～88℃；反应的时间优选为18～24h；更优选为19～23h。
[0030]将第一混合物和木质素混合。
[0031]本专利技术所述木质素优选为玉米芯提取木质素、酶解木质素或木质素衍生物中的一种。
[0032]其中，木质素中羧基含量不低于1.0mmol/g，羟基含量不低于8％。
[0033]按照本专利技术，所述第一混合物和木质素混合的质量比优选为20:(20～30)；更优选为20:(22～28)。
[0034]混合后，调节pH值。
[0035]本专利技术所述调节pH值为调节pH值至9～10；调节pH值的方式优选为采用氢氧化钠调节。
[0036]调节pH值后继续反应，所述反应的温度优选为60～70℃；反应的时间优选为4～6h。
[0037]本专利技术所述反应后还包括干燥，粉碎；所述干燥的温度优选为60～70℃；更优选为
65～70℃。
[0038]本专利技术提供了一种固体页岩抑制剂，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制得。
[0039]本专利技术提供的一种固体页岩抑制剂及其制备方法，相对抑制率98.2％～99.6％，生物毒性EC
50
＞30000mg/L，生物可降解性BOD5/COD
Cr
＞0.25。
[0040]本专利技术提供了一种钻井液，包括上述技术方案任意一项所述的制备方法制得的固体页岩抑制剂或上述的固体页岩抑制剂。
[0041]本专利技术所述固体页岩抑制剂的添加量优选为1wt％。
[0042]本专利技术提供了一种固体页岩抑制剂的制备方法，包括：A)N
‑
三甲基硅烷基咪唑和卤代烷搅拌反应，得到第一混合物；B)将第一混合物和木质素混合，调节pH值，反应，得到固体页岩抑制剂。本专利技术提供的一种固体页岩抑制剂不仅具有良好的页本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体页岩抑制剂的制备方法，其特征在于，包括：A)N
‑
三甲基硅烷基咪唑和卤代烷搅拌反应，得到第一混合物；B)将第一混合物和木质素混合，调节pH值，反应，得到固体页岩抑制剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述N
‑
三甲基硅烷基咪唑和卤代烷的摩尔比为1：(2.1～2.2)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述搅拌的速度为200～300r/min；反应的温度为80～90℃；反应的时间为18～24h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述卤代烷为溴代正丁烷、溴代异丁烷、溴代正己烷、溴代正辛烷、溴代异辛烷、氯代正丁烷、氯代异丁烷、氯代正己烷、氯代正辛烷或氯代异辛烷中的一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B...

【专利技术属性】
技术研发人员：单海霞，王中华，王鸿远，王丽，琚留柱，李彬，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程有限公司中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：