[发明专利]一种钻井液用改性淀粉降滤失剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井液用降滤失剂，具体涉及一种钻井液用改性淀粉降滤失剂。

背景技术

随着现有社会对石油需求的不断旺盛，石油勘探开发的难度越来越大。目前，全球石油天然气的开采呈现向陆地深层发展的趋势，钻遇地层越来越复杂，这便对钻井工艺提出了更高的要求。钻井液工艺作为钻井工艺中重要的组成部分，其性能的好坏直接关系到钻井质量和钻井成本，甚至钻井成败。钻井液的滤失性能是钻井液的重要性能之一，直接影响到井壁的稳定性。在应用于深井的钻井液中加入抗高温的降滤失剂是维护钻井液良好滤失性能的主要手段，因此，研制耐温能力强的钻井液降滤失剂已成为世界各国钻井液工作者研究的主要课题。

淀粉作为一种天然资源，来源广泛、价格低廉、无毒易降解，是一种重要的油田化学品，其改性降滤失剂产品多具有无毒环保、成本低廉、来源广、抗盐抗钙能力强等特点。但是，淀粉类降滤失剂抗温性较差的缺点大大限制了其应用范围，一般的淀粉类降滤失剂的抗温能力不超过120℃，少有的几种淀粉类降滤失剂的抗温能力可达140℃。在实际应用中，若超过其极限应用温度，淀粉类降滤失剂就会因为高温降解而失效，其原因是分子链的糖苷键热稳定性不佳，容易发生热分解。为改善淀粉类降滤失剂的抗温性能，国内外研究学者对淀粉类降滤失剂进行了进一步的改性，一般都是采取接枝共聚乙烯基功能单体的方法来提高其在高温条件下的降滤失剂性能。

例如，王中华在《AM/AA/淀粉接枝共聚物降滤失剂的合成及性能》(精细石油化工进展.2003年2月)一文中报道的改性淀粉降滤失剂，通过在淀粉上接枝丙烯酰胺和丙烯酸两种功能单体来提高改性淀粉降滤失剂的抗温性能，抗温可达150℃。又如陈馥等人在《一种改性淀粉钻井液降滤失剂的合成与性能评价》(应用化工.2011年5月)一文中所报道的，通过在淀粉上接枝丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和二烯丙基-二甲基氯化铵三种功能单体来改善改性淀粉降滤失剂的抗高温性能(150℃)，取得了一定的成效。但是，通过接枝共聚乙烯基功能单体来提高改性淀粉抗温能力的方法制备的改性淀粉降滤失剂大多都无法突破150℃。

也有报道利用其它方法制备改性淀粉降滤失剂，例如，申请号为CN201010125334.3，名称为“油气田钻井液用双改性淀粉降滤失剂及其制备方法”的中国专利公开了一种双改性淀粉降滤失剂，即是通过在淀粉的葡萄糖结构单元中插入硅原子，即为硅化的羧甲基淀粉钠或硅化的羧甲基淀粉钾，以在淀粉的葡萄糖结构单元中形成稳定的Si—C键的方法来提高改性淀粉的抗温性能。但从实施例来看，其抗温能力是有限的，当老化温度达到150℃时，改性淀粉-淡水钻井液体系的常温中压滤失量为15.1～15.6mL，如再提高老化温度，其降滤失的能力则大大降低。申请号为CN201210429020.1，名称为“一种钻井液用抗高温抗盐抗钙降滤失剂及其制备方法”的中国专利公开了一种改性淀粉降滤失剂，其采用淀粉为主要原料，通过与磷酸盐的反应生成淀粉磷酸酯来降低钻井液的滤失量，其抗温能力也在150℃左右，在抗温能力上并未有较大突破。又如，王超在《改性羧甲基淀粉降滤失剂的合成及评价》(中国石油大学硕士学位论文2010年5月)中以羧甲基淀粉为合成基体，在过硫酸钾和亚硫酸钠氧化还原体系的引发下，接枝丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，合成了改性羧甲基淀粉共聚物降滤失剂。该降滤失剂抗温可达150℃，抗盐、抗钙、抗温整体性能优于常规的羧甲基淀粉降滤失剂，但抗温能力仍在150℃以内。

另外，专利申请CN201310344574中提供了一种抗高温改性淀粉降滤失剂及其制备方法，所得的降滤失剂的抗温性能最高能达到175℃。

但本领域还需要进一步提高改性淀粉类降滤失剂的抗高温、抗盐和抗钙能力，以适应高温深井钻探的需求。

发明内容

本发明在专利申请CN201310344574公开内容的基础上，做出进一步的改进，研发得到了一种抗温性能达到180℃的钻井液用改性淀粉降滤失剂。

因此，本发明提供一种钻井液用改性淀粉降滤失剂，其中，所述降滤失剂是以包含淀粉、酚类化合物、烯基季铵盐、烯基酰胺、烯基磺酸或烯基磺酸盐、和烯基烷酮为原料反应生成的共聚物。