[发明专利]水基钻井液用防塌抑制剂及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及防塌抑制剂及其制备方法技术领域，尤其是一种水基钻井液用防塌抑制剂及其制备方法。

背景技术

随着鄂尔多斯盆地长庆油田探井、深井、水平井钻井开发，钻井作业的难度和油气井开发成本急剧地增加，目前所使用的防塌抑制剂虽然品种繁多，如公开号为101531888，公开日为 2009年9月16日的中国专利文献公开了一种钻井液用页岩抑制剂及制备方法。钻井液用页岩抑制剂由水、聚氧乙烯醚二胺、质子酸、品质改性剂组成,质子酸为磷酸、氨基磺酸、乙酸、盐酸、柠檬酸、丁酸中的一种或其中任意两种的混合物,品质改性剂为乙醇、乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇中的一种或其中任意两种的混合物。在制备过程中,在10～50份水中加入20～30份聚氧乙烯醚二胺,然后在搅拌下缓慢滴加5～20份质子酸,加完后在70℃下搅拌反应2小时,最后加入10～25份品质改性剂,搅拌均匀即得钻井液用页岩抑制剂产品。该钻井液用页岩抑制剂能够有效抑制粘土的水化膨胀,且效果非常好,主要用于构建高性能水基钻井液,适用于活性泥页岩地层钻井。

但这些处理剂在抑制泥页岩水化以及所构成水基钻井液体系整体性能等方面均存在多种局限性，不能有效保证井壁稳定、安全快速钻进，有的防塌抑制剂配伍性差，使用条件苛刻，体系易出现稠化现象，不能很好地满足钻井工程对钻井液体系的需求；目前使用的无机盐抑制剂由于存在体系氯离子过高从而影响电测的问题；对测井具有负面影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种水基钻井液用防塌抑制剂，本抑制剂对测井、录井无影响，配伍性好，可以满足特殊井钻井施工过程中对钻井液防塌抑制剂的要求，具有极强的抑制性，在保证井壁稳定井下安全的情况下，尽可能的采用较低的粘度和比重，减少地层的重复切削，从而能实现安全快速地钻进，同时，本发明还提供了上述防塌抑制剂的制备方法。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种水基钻井液用防塌抑制剂，其特征在于包括如下重量配比的组分：

环氧乙烷：       60-100份；

环氧丙烷：       95-110份；

有机胺：         50-60份；

起始剂：         10-20份；

催化剂：         2-5份。

所述的有机胺具体是指二甲基十八胺。

所述的起始剂是指丙三醇。

所述的催化剂是指氢氧化钠。

水基钻井液用防塌抑制剂的制备方法，其特征在于：

在聚合反应釜中按顺序加入起始剂、催化剂和有机胺，充氮置换1-2次；加热，搅拌，升温至80度后，同时滴加环氧乙烷和环氧丙烷，控制压力14MPa，温度低于180℃；若反应过程中温度、压力过高，则停止加料，待温度、压力价低后在继续；加入环氧乙烷和环氧丙烷完毕后再反应35h，待釜压降低为零时，冷却至50℃以下，得浅黄色粘稠液体。

与现有技术相比，参见实施例中表1，表2和表3，本发明所达到的有益效果如下：

1、本抑制剂可应用于鄂尔多斯盆地长庆油田探井、深井、水平井，经试验，起到了良好的抑制防塌作用， 

2、本抑制剂水溶性好，具有良好的抑制性能，能有效抑制粘土的水化膨胀、分散，井壁稳定（体系岩屑回收率>85%） ，耐高温150℃，性能稳定，能适应较宽的温度（冰点<-45℃）及pH值范围（8-13），对测井、录井无影响，可在深井、超深井等复杂井中应用；具有低毒或无毒EC50≥3000 mg/L、不造成环境污染的特性；具有良好的配伍性，加入钻井液体系后不会对其稳定性、流变性、滤失造壁性等产生较大的影响， 起到一定的改善；抗污染能力强，在高矿化度、高温等情况下不失效；可以获得良好的经济效益和社会效益，很值得推广应用。

具体实施方式

实施例1

下面结合实施例对本发明作进一步说明：