【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油工业的油田化学，尤其涉及一种用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
1、由于我国常规油气资源的开发逐渐枯竭，页岩气、深层、超深层等非常规油气资源成为保障我国能源安全的重要手段。但由于页岩气地层的水敏性和深层、超深层地层的复杂性，使得钻井难度大大增加，对钻井液提出了更高的要求。
2、油基钻井液由于其优异的抑制性、润滑性、抗污染能力，已成为非常规水平井钻探和复杂深井的关键技术。但由于油基钻井液所采用的基液为弱极性油品，故钻井液对岩屑的携带能力较弱，使得部分钻屑不能通过钻井液携带出井。这部分钻屑在钻具和钻井液的磨削作用下，粒径减小、逐渐分散在油基钻井液中。当钻屑粒径低至固控设备的分离极限，钻屑不能通过固控设备清除出钻井液体系，作为低密度劣质固相留在钻井液中。据统计，川渝地区平均每钻完一口井，低密度劣质固相含量(体积含量)会上升4％～6％。低密度固相含量升高会导致钻井液流变性能、泥饼质量变差，滤失量升高，易引发托压、卡钻、井壁失稳等问题。故有效降低油基钻井液中的低密度劣质固相对减少井下复杂发生、进一步提高钻速等具有重要意义。
3、目前通常在钻井液中加入絮凝剂来降低其中的劣质固相，但是现有的絮凝剂由于分子量偏小，对劣质固相的桥接能力弱，所以絮凝效果差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂及其制备方法，以解决现有絮凝剂絮凝效果差的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提
3、第一方面，本专利技术提供的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，所述絮凝剂为聚合物接枝阳离子纳米纤维素，所述聚合物接枝阳离子纳米纤维素以溶解于50ml无水乙醇的0.1～5g阳离子化纳米纤维素为原料，与2～10g甲基丙烯酸酯类单体和3～5g苯乙烯反应，并在0.01～0.3g第一引发剂的引发下制备而成；
4、其中，所述阳离子化纳米纤维素以20～50ml纳米纤维素溶液为原料，以4～10ml的0.075mol/l硝酸铈铵溶液作为第二引发剂，与1～20g二烯丙基氯化铵类单体反应而制成；
5、其中，所述纳米纤维素溶液以1～10g纤维素为原料，并与50ml7wt％naoh水溶液配置而成。
6、在可选的实施方式中，
7、所述二烯丙基氯化铵类单体的结构通式为：
8、
9、其中，r1，r2表示碳原子数为1～5的烷基。
10、在可选的实施方式中，
11、所述甲基丙烯酸酯类单体的结构通式为：
12、其中，r3表示碳原子数为4～18的烷基。
13、在可选的实施方式中，
14、所述第一引发剂为2,2'-偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯中的一种或几种。
15、在可选的实施方式中，
16、所述聚合物接枝阳离子纳米纤维素以溶解于50ml无水乙醇的1～3g阳离子化纳米纤维素为原料，与4～8g甲基丙烯酸酯类单体和3.5～4g苯乙烯反应，并在0.06～0.15g第一引发剂的引发下制备而成；
17、其中，所述阳离子化纳米纤维素以25～35ml纳米纤维素溶液为原料，以5～7ml的0.075mol/l硝酸铈铵溶液作为第二引发剂，与5～15g二烯丙基氯化铵类单体反应而制成；
18、其中，所述纳米纤维素溶液以3～5g纤维素为原料，并与50ml7wt％naoh水溶液配置而成。
19、在可选的实施方式中，
20、所述聚合物接枝阳离子纳米纤维素以溶解于50ml无水乙醇的1～3g阳离子化纳米纤维素为原料，与4～8g甲基丙烯酸酯类单体和3.5～4g苯乙烯反应，并在0.06～0.15g第一引发剂的引发下制备而成；
21、其中，所述阳离子化纳米纤维素以25～35ml纳米纤维素溶液为原料，以5～7ml的0.075mol/l硝酸铈铵溶液作为第二引发剂，与7～12g二烯丙基氯化铵类单体反应而制成；
22、其中，所述纳米纤维素溶液以3～5g纤维素为原料，并与50ml7wt％naoh水溶液配置而成。
23、第二方面，本专利技术提供的所述用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
24、步骤1：将纤维素加入到50ml7wt％naoh水溶液中形成混合溶液，在-35～-20℃的温度下，将混合溶液冷冻10～24h，冷冻结束后，30℃下恒温解冻，使用稀盐酸将解冻后的溶液调节ph为中性，然后使用离心机离心，取下层沉淀，将沉淀加入到50ml7wt％naoh水溶液中，继续上述冻融操作2次，然后使用离心机以10000转/分的速度离心2～3次，将离心后的沉淀物以10000转/分的速度剪切20min，并分散至水中，在超声分散仪中超声3～5h，最后，使用离心机以5000转/分的速度离心，取上层溶液得到纳米纤维素溶液；
25、步骤2：将硝酸铈铵溶液加入到步骤1中获得的纳米纤维素溶液中，在40～60℃的温度下，氮气吹扫除氧20min，然后加入二烯丙基氯化铵类单体，继续反应5～8h得到混合溶液，反应结束后将混合溶液使用离心机以5000转/分的速度离心，得到下层沉淀，使用无水乙醇洗涤沉淀2～3次，除去未反应单体和均聚物，最后进行抽滤，60℃下真空干燥后得到阳离子化纳米纤维素；
26、步骤3：将步骤2中获得的阳离子化纳米纤维素加入到无水乙醇中，之后加入甲基丙烯酸酯类单体和苯乙烯，高速剪切分散，然后氮气吹扫除氧20min，加入第一引发剂后，于50～80℃下反应7～12h，最后经过抽滤、洗涤、干燥得到聚合物接枝阳离子纳米纤维素。
27、在可选的实施方式中，
28、步骤1中，在-30～-25℃的温度下，将混合溶液冷冻12～18h。
29、在可选的实施方式中，
30、步骤2中，在50～55℃的温度下，氮气吹扫除氧；
31、步骤2中，加入二烯丙基氯化铵类单体，继续反应6～7h得到混合溶液。
32、在可选的实施方式中，
33、步骤3中，加入第一引发剂后，于60～70℃下反应8～10h。
34、综合上述技术方案，本专利技术所能实现的技术效果在于：
35、(1)采用油溶性聚合物作为主要材料，保证絮凝剂具有良好的油溶性。
36、(2)本专利技术提供的絮凝剂能够选择絮凝表面带负电的劣质固相，形成大而致密的絮团，便于固控设备清除。
37、(3)阳离子纳米纤维素上的阳离子基团作为吸附位点以及极大的吸附表面，增强了聚合物对劣质固相的吸附能力，并起到桥连的作用，使劣质固相聚集形成大而致密的絮团，在固控设备的作用下将纳微级劣质固相清除出油基钻井液体系，维持钻井液性能的稳定。
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1.一种用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，所述絮凝剂为聚合物接枝阳离子纳米纤维素，所述聚合物接枝阳离子纳米纤维素以溶解于50mL无水乙醇的0.1～5g阳离子化纳米纤维素为原料，与2～10g甲基丙烯酸酯类单体和3～5g苯乙烯反应，并在0.01～0.3g第一引发剂的引发下制备而成；
2.根据权利要求1所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，
7.一种如权利要求1-6中任意一项所述用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的用于清除劣质固
10.根据权利要求7所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂的制备方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，所述絮凝剂为聚合物接枝阳离子纳米纤维素，所述聚合物接枝阳离子纳米纤维素以溶解于50ml无水乙醇的0.1～5g阳离子化纳米纤维素为原料，与2～10g甲基丙烯酸酯类单体和3～5g苯乙烯反应，并在0.01～0.3g第一引发剂的引发下制备而成；
2.根据权利要求1所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的用于清除劣质固相的油基钻井液絮凝剂，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，陈建新，吴乐平，李长岭，张晓娟，孙双，田惠，陈安亮，刘腾蛟，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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