[发明专利]一种腐植酸油溶性降滤失剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油溶性降滤失剂，具体地说涉及一种钻井液用腐植酸油溶性降滤失剂及其制备方法。

背景技术

油基钻井液具有润滑性能优良、抑制性强、井壁稳定性好和抗温性能好等优点，已经得到广泛应用。而用于油基钻井液的降滤失剂主要为沥青类产品，沥青类降滤失剂尽管有良好的降滤失效果，但由于会影响机械钻速并对环境造成污染，在高温深井中，沥青类产品作为油基钻井液降滤失剂时，其使用性能受到一定的局限，在高温条件下，沥青类降滤失剂不能很好的体现其降滤失性能。此外，沥青类降滤失剂产品存在荧光问题，不能用于探井的开发，因此其应用受到越来越多的限制。

腐植酸类产品具有抗高温的特性，主要用于水基钻井液作页岩抑制剂、降滤失剂和降粘剂。由于腐植酸类产品通常是水溶性的，不能直接用于油基钻井液，需要对其进行改性，使之变为亲油性的，才能够在油中分散。近年来，国外报道了采用腐植酸改性合成抗高温油基钻井液降滤失剂，如美国用腐植酸与聚亚烷基胺反应，或与C₁₀-C₃₀的脂肪酸共聚，英国用腐植酸同长链脂肪胺或取代苯胺在压力下热解共聚等，而国内在这方面的研究很少。

CN101624516A公开了一种油基钻井液降滤失剂及其制备方法。该降滤失剂由腐植酸树脂150-200份，有机胺60-80份重量组分构成，其中腐植酸树脂是由腐植酸钾或腐植酸钠和质子酸在一定的反应条件下生成的反应产物，质子酸为盐酸、硫酸、磷酸核硝酸中的任意一种。油基钻井液降滤失剂的制备方法为，将150-200份腐植酸树脂和60-80份有机胺放入密闭容器中，用氮气驱氧20-30分钟后，加热容器至180-200℃，维持反应时间8-10小时，反应完成后冷却至室温，然后将产物粉碎过60目筛，即得油基钻井液降滤失剂产品。该专利所使用的有机胺有三种，聚醚二胺、饱和脂肪单胺、单长链季胺。该降滤失剂的降滤失性能以及耐温性能还有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种钻井液用腐植酸油溶性降滤失剂及其制备方法。该降滤失剂组成简单，降滤失效果良好，能耐高温，环保且无荧光，可用于探井的开发研究。

一种腐植酸油溶性降滤失剂，按重量份数计组成为：100-200份改性腐植酸， 40-80份有机胺，优选150-200份改性腐植酸，60-80份有机胺；所述改性腐植酸按重量份数计组成为：100-200份腐植酸、150-240份交联剂，优选150-200份腐植酸，180-220份交联剂。

本发明一种腐植酸油溶性降滤失剂中，所述的有机胺可为聚醚胺，长链单胺（如十二胺、十六胺、十八胺），长链烷基多胺（如辛基乙二胺、十二烷基乙二胺等），也可为季胺（如十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、二甲基双十八烷基氯化铵、二甲基双十六烷基氯化铵等），优选为十八胺，十八烷基三甲基氯化铵。

本发明一种腐植酸油溶性降滤失剂中，所述的交联剂可为硼酸、硼砂、亚甲基双丙烯酰胺、环醚等，优选为环醚，更优选为环氧丙烷、环氧丁烷。

一种腐植酸油溶性降滤失剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）在容器中加入100-200份腐植酸、150-240份交联剂，搅拌混合均匀，在密闭容器中升温至80-120℃，反应4-8h，烘干。优选为150-200份腐植酸，180-220份交联剂。反应温度优选为100-120℃，反应时间优选为6-8h。

（2）在容器中加入100-200份步骤（1）中改性腐植酸，取40-80份有机胺加入改性腐植酸中，搅拌均匀，在惰性气体气氛下将容器加温至160-230℃，使容器中的改性腐植酸和有机胺开始反应，在此温度下反应6-10小时。优选为150-200份改性腐植酸，60-80份有机胺。反应温度优选为180-220℃，反应时间优选为8-10小时。

（3）将反应的产物冷却到室温后，用粉碎机粉碎后，过筛即得油基钻井液降滤失剂产品。

本发明方法中，所述的惰性气体包括氦气、氖气、氩气、氮气等，优选氮气。

与现有的腐植酸类油溶性降滤失剂相比，该降滤失剂为多长链烷基交联改性腐植酸，有更好的耐温性能，多长碳链交联改性使其在油基钻井液体系中分散更好，有更好的增粘提切能力，降滤失效果更好，且环保无荧光，可用于探井的开发研究。该反应属固相反应，操作简便，产品后处理容易。此外，腐植酸类降滤失剂具有良好的生物降解性，有利于环境保护。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明的过程及效果。