[发明专利]钻井液用仿油基钻井液强抑制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钻井液用抑制剂及其制备技术领域，是一种钻井液用仿油基钻井液强抑制剂及其制备方法。

背景技术

随着世界各国油气消耗量的日益增加，以及全世界石油天然气储量的递减。石油钻井开采工作逐渐由浅表油气储层开采向深部油层、高难度储层转移，钻遇复杂地层情况直线上升，施工难度逐渐增大，钻井施工成本增幅较大。泥页岩井段井壁不稳定仍然是世界各国钻井工艺技术未能彻底解决的难题。若不能很好的解决泥页岩井段井壁不稳定问题，就很可能造成井下事故频繁发生，钻井作业综合成本很高，工期延长，损害油气层，甚至造成工程报废。钻井施工中钻遇水敏性泥页岩地层时,由于这类地层中含有蒙脱石、伊利石或者伊蒙混层的粘土矿物,会在钻井液的滤失液水化作用下,发生膨胀、破碎、剥落散塌等物理和化学作用,引起井眼缩径、井壁坍塌等复杂情况,造成卡钻、憋漏地层等恶性事故的发生,严重影响了钻井速度。大幅度提高了钻井成本，损害了油气层。目前,国内外对强水敏地区，一类方法是采用油基钻井液进行作业，但油基钻井液具有成本高，环境污染严重，井口作业安全难以控制。另一类方法则是以单一无机盐或者有机盐为抑制核心的,使用该种钻井液通过大量的现场应用,表现了一定的抑制能力,在一定程度上能够解决水敏性泥页岩井段井壁不稳定的问题。但是也存在诸多缺陷,主要表现在：(1)钻井液中在加入抑制性金属离子的同时,无法避免的加入了Cl^-、CH₃COO^-等大分子量的阴离子或阴离子团。这些阴离子或阴离子团对整个钻井液体系性能没有积极贡献。不但占用了大量的化学空间,造成单位体积内钻井液含有无用物质的质量加大,而且某些阴离子如Cl^-,对于测井作业有负面影响。(2)单一无机盐或者有机盐,其在钻井液中的抑制作用是通过阳离子压缩粘土颗粒表面双电层来实现的。然而,由于单一无机盐或有机盐中不可避免的含有大量的阴离子,在增加矿化度的同时,真正有用的阳离子并没有增加,对钻井液的抑制作用也没有增强,反而导致钻井液流变性和造壁性变坏。为了调整钻井液性能，又要加入大量的处理剂，增加了钻井液成本。

发明内容

本发明提供了一种钻井液用仿油基钻井液强抑制剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决油基钻井液成本高、环境污染严重和井口作业安全难以控制；单一无机盐或者有机盐为抑制核心的钻井液抑制效果差和成本高的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种钻井液用仿油基钻井液强抑制剂，原料按重量份数组成为淀粉20份至30份、醛类30份至38份、愈创木酚磺酸钾5份至10份、酸性引发剂1份至5份、水25份至35份。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述钻井液用仿油基钻井液强抑制剂按下述方法得到，将所需量的淀粉、醛类、愈创木酚磺酸钾和水加入反应釜中并混均，用碱度调节剂调节pH为 6至8.5，然后加入所需量的酸性引发剂并混均，加热反应釜至反应釜内的物料温度为60℃至100℃，回流反应16小时至24小时得到钻井液用仿油基钻井液强抑制剂。

上述醛类为甲醛；或者醛类为乙醛；或者醛类为甲醛和乙醛的混合物。

上述甲醛为工业级甲醛；乙醛为工业级乙醛。

上述酸性引发剂为硫酸氢钠、三氟化硼乙醚络、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、对甲苯磺酸中的一种以上混合物；或/和，反应釜内的物料温度升到60℃至100℃的加热时间为10分钟至30分钟。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种钻井液用仿油基钻井液强抑制剂的制备方法，按下述进行，将所需量的淀粉、醛类、愈创木酚磺酸钾和水加入反应釜中并混均，用碱度调节剂调节pH为 6至8.5，然后加入所需量的酸性引发剂并混均，加热反应釜至反应釜内的物料温度为60℃至100℃，回流反应16小时至24小时得到钻井液用仿油基钻井液强抑制剂。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述醛类为甲醛；或者醛类为乙醛；或者醛类为甲醛和乙醛的混合物。

上述甲醛为工业级甲醛；乙醛为工业级乙醛。