一种包含多糖和复合盐的无固相压井液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种包含多糖和复合盐的无固相压井液及其制备方法，压井液命名为CHYZ复合压井液，包括100份水，20

【技术实现步骤摘要】
一种包含多糖和复合盐的无固相压井液及其制备方法


[0001]本专利技术属于油井工作液领域，特别涉及一种包含多糖和复合盐的无固相压井液及其制备方法。

技术介绍

[0002]压井液，是油井作业中的重要工作液。在修井过程中，对生产层进行压井、洗井、侧钻射孔等控制油层压力操作所使用的工作液，成为压井液。主要目的是为了防止井喷、井漏，密度根据油藏压力和深度选择。在起下管柱、射孔及封隔器坐封前，通过循环压井液，以达到保证作业施工安全、井筒清洁和储层保护的目的。目前常规完井液在应用中主要存在以下问题：高含 CO2、H2S气藏的强腐蚀性；针对储层埋藏深、抗高温能力差；失水大、漏失严重，污染储层；固相污染引入二次伤害；常规含Cl
‑
、Ca
2+
的完井液，存在盐腐蚀、储层污染；失水高、粘度低。
[0003]理想的压井液密度可调，方便平衡地层压力；井下温度和压力条件下各项参数保持稳定，粘度高，滤失量低。为了增加压井液粘度，一般常用羟乙基纤维素类(HEC)的增黏剂，因为HEC对油井储层地质基本没有损害，但是其抗滤失和耐高温性能不好。现有技术还有使用多糖类物质作为增粘剂的，比如黄原胶、褐藻胶、海藻糖、壳聚糖、半乳甘露聚糖等。但是此类多糖抗温性/抗盐性比较差，在较高温度或者较高盐度条件无法保持良好的性能。
[0004]目前大部分压井液中密度调节剂采用无机盐，比如卤盐(NaCl、KCl、CaCl2等)或者甲酸盐(甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯等)。但是卤盐的使用会明显加剧对油管和设备的腐蚀，而甲酸盐类密度调节剂价格昂贵。
[0005]CN110846014A公开了一种压井液，其中携带液中含有牛脂胺聚氧乙烯醚和牛脂基二释乙基甜菜碱，两种表面活性剂的配合作用是的具有很好的稳定性和增粘作用。但是表面活性剂价格昂贵，导致该专利压井液成本高。
[0006]因此，提出一种原料价廉易得，制备工艺简单，综合性能优异的压井液对于目前油井开采具有重要意义。

技术实现思路

[0007]为了解决目前压井液还不能满足实际油井工作的要求，特别是耐高温性、低腐蚀性和抗滤失性能的要求，本专利技术提出了一种采用改性壳聚糖和复合盐复配的压井液体系，命名为CHYZ复合压井液。通过复合盐含量调控，本专利技术压井液密度在1.27
‑
1.61 g/cm3范围内可调，并且具有极低的腐蚀性。在150℃以上的高温下，性能保持稳定，具有优异的耐高温性，同时还具有很好的抗滤失性。
[0008]本专利技术第一个目的是提供一种包含多糖和复合盐的无固相压井液，包括以下质量份的原料：100份水，20
‑
60份复合盐，1.4
‑
2.2份改性壳聚糖，1
‑
1.7份植物性烷基多糖苷，3
‑
5份功能聚合物，0.02
‑
0.04份氟钛酸钠；所述改性壳聚糖是壳聚糖在碱性条件下和氯乙酸反应得到；
所述复合盐是无机盐和有机盐的复配；所述无机盐不包括卤盐(氯盐、溴盐、碘盐)；所述有机盐选自腐殖酸钠、双1,6
‑
亚己基三胺五亚甲基膦酸钠中的至少一种；所述功能聚合物是以下单体共聚得到：不饱和羧酸、乙烯基三烷氧基硅烷，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
苯基乙磺酸、磷酸氢二（甲基丙烯酰氧乙基）酯。
[0009]进一步地，所述无机盐不包括卤盐(NaCl、NaBr、KCl、KBr、CaCl2、CaBr2等)，具体选自六偏磷酸钠、六偏磷酸钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硫酸钠、硫酸钾中的至少一种；所述有机盐为腐殖酸钠和双1,6
‑
亚己基三胺五亚甲基膦酸钠按照质量比3
‑
5:1的复配。无机盐和有机盐的质量比为1
‑
1.5:1。选择上述复配的有机酸盐，能够在不加入缓蚀剂的情况下就具有很好的防腐效果，并且具有极为优异的热稳定性。
[0010]更进一步地，所述无机盐为六偏磷酸钾、磷酸二氢钠、硫酸钠按照质量比1
‑
2:1
‑
2:2
‑
4的混合物。
[0011]本专利技术的无固相压井液密度为1.27
‑
1.61 g/cm3，压井液密度通过复合盐用量调整，复合盐用量越多，压井液密度越大。可以根据不同的油井需求，通过控制复合盐用量调节压井液密度。
[0012]进一步地，所述改性壳聚糖通过包括以下步骤的制备方法得到：壳聚糖溶解于热的有机溶剂中，加入碱，反应0.5
‑
1h，之后加入氯乙酸，升温搅拌条件下继续反应3
‑
5h，反应结束后倾倒入甲苯中，析出固体，固体用无水乙醇洗涤，真空干燥得到改性壳聚糖。
[0013]壳聚糖广泛存在于自然界，是一种含有丰富基团(羟基、氨基)的多糖类物质，但是水溶性很差，限制了其应用。本专利技术对壳聚糖进行羧基改性，进一步形成羧酸盐，而且在壳聚糖表面修饰有大量的羧酸盐基团，显著提高了壳聚糖的水溶性。
[0014]更进一步地，所述壳聚糖重均分子量为2万至5万，脱乙酰度75
‑
85%；有机溶剂选自异丙醇，四氢呋喃中的至少一种，热的有机溶剂温度是30
‑
40℃，所述碱性条件是加入氢氧化钠和/或氢氧化钾，氢氧化钠和/或氢氧化钾的加入量是壳聚糖质量的20
‑
30%，氯乙酸加入量是壳聚糖质量的100
‑
130%，升温搅拌条件下反应是升温至40
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60℃；甲苯用量是壳聚糖质量的3
‑
5倍。真空干燥没有特别的限定，在本专利技术一个具体实施方式中，是在0.01Mpa，60℃真空干燥。
[0015]进一步地，所述植物性烷基多糖苷选自己基葡萄糖苷、庚基葡萄糖苷、辛基葡萄糖苷、椰油基葡萄糖苷、月桂基葡萄糖苷中的至少一种；优选为己基葡萄糖苷和月桂基葡萄糖苷按照质量比3
‑
4：1的复配。长短链配合的烷基葡萄糖苷更能提高压井液性能。
[0016]烷基葡萄糖苷已经在洗涤剂、化妆品、食品等日用化工领域中得到了广泛的应用。其具有很好的乳化能力和稳定性。
[0017]进一步地，所述功能聚合物是以下质量份的单体共聚得到：10
‑
15份不饱和羧酸，4
‑
6份2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
苯基乙磺酸，1
‑
1.6份乙烯基三烷氧基硅烷、0.3
‑
0.5份磷酸氢二（甲基丙烯酰氧乙基）酯；功能聚合物的重均分子量为1万至2万。
[0018]磷酸氢二（甲基丙烯酰氧乙基）酯其交联作用，进一步增加聚合物的耐盐性和耐高温稳定性，但是注意，磷酸氢二（甲基丙烯酰氧乙基）酯不能替换为2
‑
羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯。2
‑
羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯具有三个碳碳不饱和双键，虽然交联度会更高，但是没有P
‑
OH基团本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含多糖和复合盐的无固相压井液，其特征在于，包括以下质量份的原料：100份水，20
‑
60份复合盐，1.4
‑
2.2份改性壳聚糖，1
‑
1.7份植物性烷基多糖苷，3
‑
5份功能聚合物，0.02
‑
0.04份氟钛酸钠；所述改性壳聚糖是壳聚糖在碱性条件下和氯乙酸反应得到；所述复合盐是无机盐和有机盐的复配；所述无机盐不包括卤盐；所述有机盐选自腐殖酸钠、双1,6
‑
亚己基三胺五亚甲基膦酸钠中的至少一种；所述功能聚合物是以下单体共聚得到：不饱和羧酸、乙烯基三烷氧基硅烷，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
苯基乙磺酸、磷酸氢二（甲基丙烯酰氧乙基）酯。2.根据权利要求1所述的包含多糖和复合盐的无固相压井液，其特征在于，所述无机盐选自六偏磷酸钠、六偏磷酸钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硫酸钠、硫酸钾中的至少一种；所述有机盐为腐殖酸钠和双1,6
‑
亚己基三胺五亚甲基膦酸钠按照质量比3
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5:1的复配；无机盐和有机盐的质量比为1
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1.5:1。3.根据权利要求2所述的包含多糖和复合盐的无固相压井液，其特征在于，所述无机盐为六偏磷酸钾、磷酸二氢钠、硫酸钠按照质量比1
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2:1
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2:2
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4的混合物；所述压井液密度为1.27
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1.61 g/cm3。4.根据权利要求1所述的包含多糖和复合盐的无固相压井液，其特征在于，所述改性壳聚糖通过包括以下步骤的制备方法得到：壳聚糖溶解于热的有机溶剂中，加入碱，反应0.5
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1h，之后加入氯乙酸，升温搅拌条件下继续反应3
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5h，反应结束后倾倒入甲苯中，析出固体，固体用无水乙醇洗涤，真空干燥得到改性壳聚糖。5.根据权利要求1所述的包含多糖和复合盐的无固相压井液，其特征在于，所述植物性烷基多糖苷选...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春龙，杨广明，毛立丰，薄云天，侯大伟，
申请(专利权)人：大庆永铸石油技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：