[发明专利]油基钻井液用降滤失剂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于油田钻井技术领域，尤其涉及一种降滤失剂及其生产方法。

背景技术

由于能源需求特别是石油天然气消费量的迅速增加,油气井钻探不断深人,深井超深井的数目随之增多,地质条件变得复杂,高温、高压、高盐地层环境使得钻井液的失水，流变性能等的控制变得困难，对钻井液和钻井液处理剂提出了更高要求。降滤失剂作为水基钻井液的重要处理剂之一，对保证安全、快速、高效钻井起着重要作用。在钻井液处理剂中，降滤失剂用量最大，且种类繁多，主要为天然材料或天然材料改性产物和合成聚合物类。天然材料或天然材料改性产物包括腐植酸、纤维素、木质素、淀粉类及其衍生物。近年来，为了满足复杂地层条件安全钻井的需要，抗高温、抗盐以及超高温钻井液降滤失剂的研究逐步得到重视。但是，即便在上述降滤失剂有长于发展的当下，油田开采行业内使用的降滤失剂仍存在各种问题，国内很多油田目前仍存在使用沥青做降滤失剂，沥青本身有毒、能污染，大量使用既影响机械钻速，又对环境造成恶劣影响。

现在降滤失剂的研发产品中，腐植酸类降滤失剂研究较多。腐植酸是一类呈黑色或棕色的无定型大分子化合物。其分子的每个结构单元都是由多环芳核和活性官能团组成，其活性官能团包括:酚羟基、醇羟基、羧基、羟基醌、烯醇基、磺酸基、胺基、醌基、半醌基、甲氧基和羰基等，因此具有多种功能。基于分子的亲水性、络合能力以及吸附分散能力较强，常常被选作生产抗高温降滤失剂的主要材料，使腐植酸类降滤失剂成为目前油田化学品中用量最大的处理剂之一。但是腐植酸类降滤失剂也存在以下几方面问题：腐植酸类降滤失剂的用量一般为3%-5%，比聚合物类处理剂百分之零点几的加量大许多。另外用量大还会导致增加固含量,影响泥浆的进一步处理等副作用的发生；腐植酸的水溶性质,不能直接用于油包水钻井，限制了应用；芳香缩合度高，化学性就差，抗盐能力有限；产品呈黑色或棕色，不利于高标准环保要求。生产性能优良的腐殖酸改性产物，目前还没有较好的方法，这方面还需改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种原料用料节省、应用范围大，符合环保要求的油基钻井液用降滤失剂生产方法。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

油基钻井液用降滤失剂及其生产方法，其特征在于：用多种表面活性剂对腐植酸进行表面改性，使腐植酸接枝上长碳链的烷基，所获得的产物具有亲油乳化性质，再与铵盐聚合，经分散、过滤、烘干、粉碎后得所需产品；

具体操作步骤如下：

1）将50-100kg的褐煤溶解于5-20kg的烧碱中，并加入150-300kg水搅拌反应2h后过滤抽提出腐植酸溶液；

2）向步骤1）中得到的腐殖酸溶液中加入10-15kg的十八胺和5-10kg十八烷基三甲基氯化铵，85-90℃下水浴加热3-8h完全反应，经此步骤腐植酸上接枝上亲油性的长碳链十八烷基；

3）取5-10g油酸、3-8g二乙醇胺170-180℃下搅拌加热反应3-5h，然后用盐酸调节PH到5-6，得到脂肪酸酰胺；

4）将步骤2）和步骤3）所得产物混合，70-95℃下聚合反应使腐殖酸聚合成腐殖酸酰胺；

5）将步骤4）得到的产品经分散、过滤后，90-100℃下烘干1h,80目筛粉碎既得产成品。

本发明的有益效果为：腐殖酸具有多种官能团，分子本身具有亲水性、络合能力以及较强的吸附分散能力，非常适合用于作降滤失剂原料；采用本生产方法，将腐殖酸改性接枝长碳链的烷基，腐殖酸降滤失剂具有显著的亲油性，能够在油中溶解或分散，可以直接用于油包水钻井中，应用范围较广；其次，腐殖酸本身具有抗高温的性能，在此基础上，将腐殖酸和胺结合更加牢固，高温下不容易分解，不影响腐殖酸的抗高温能力；产品同时携带亲水基和亲油基，具有一定的乳化能力和良好的降滤失效果，有利于提高机械钻速，且具有抗温能力高达220℃，可用于高温深井钻井液。本发明采用的生产方法简单，接枝效能高，生产使用的条件和原料在行业内具有开创性，而且无毒，无污染物排放。

附图说明

图1为本发明的生产流程图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的原理、特点及功效，兹例举一下实施例并结合附图详细说明如下：