[发明专利]一种油基钻井液增粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油基钻井液增粘剂的制备方法以及根据该制备方法制备得到的油基钻井液增粘剂。

背景技术

在钻井过程中，为了保证低固相下钻井液具有较高的粘度及良好的流变性，通常需要添加增粘剂来提高钻井液的粘度。钻井液增粘剂除了能起到增粘作用，还往往兼做页岩抑制剂(包被剂)、降滤失剂及流型改进剂等。对于大位移井、大斜度、水平井、高温高压以及各种敏感性地层，油基泥浆表现出很好的润滑和地层保护能力，以及允许污染物和固相的存在，抗污染能力强等优点。油基钻井液增粘剂是油基钻井液的重要组成部分，能够提高油基钻井液粘切力，保证油基钻井液具有良好的悬浮、携岩及降滤失性能，但目前国内外对钻井液增粘剂研究主要集中在水基钻井液增粘剂领域，对于油基钻井液增粘剂的研究却很少。

钻井液增粘剂的种类很多，常用的增粘剂有：改性纤维素、改性瓜胶、黄原胶以及合成丙烯酰胺类聚合物等，但大多数只适用于水基钻井液。由于大部分水基钻井液增粘剂在水中可以有效延伸，充分溶解，但在油基钻井液中，特别是全油基钻井液中，由于全油基钻井液不含水，这些水基钻井液增粘剂聚合物分子无法伸展，因而无法起到增粘提切的作用，使之不适用油基钻井液。目前，油基钻井液的增粘主要依靠有机土、油基钻井液降滤失剂聚合物等材料的附带增粘作用来实现，有时为达到要求的钻井液粘度和切力，会增大有机土、油基钻井液降滤失剂聚合物等材料的加量，导致油基钻井液成本增加。并且，随着井深的增加导致钻井液温度的升高，对增粘剂的抗高温性能也提出更高的要求。同时环保性能也是油基钻井液在使用过程中被关注的重要方面之一，目前的油基钻井液的环保性存在较大的改进空间，研发和使用环保型的油基钻井液材料，如环保型油基钻井液增粘剂，将有利于油基钻井液的环保性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有的钻井液增粘剂的上述缺陷，提供一种油基钻井液增粘剂的制备方法以及根据该制备方法制备得到的油基钻井液增粘剂，本发明的油基钻井液增粘剂能够弥补目前油基钻井液增粘剂较为缺乏的不足，并且其具有良好的抗高温性能、增粘性能和环保性能。

本发明的发明人意外发现，在油基钻井液增粘剂的制备过程中加入海泡石粉末，可以使制得的油基钻井液增粘剂的增粘效果更加优良，能够适应更多的有机钻井液体系，且抗高温性能更好。

本发明提供了一种油基钻井液增粘剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)在引发剂的存在下，将含有不饱和酰胺、不饱和有机磺酸盐以及不饱和有机羧酸的水相溶液与含有乳化剂和基础油的油相溶液进行聚合反应，得到聚合物乳液；

(2)将所述聚合物乳液进行提纯、干燥后，得到合成物；

(3)将所述合成物、海泡石粉末和酸在搅拌下进行混合，然后将得到的混合物进行干燥。

本发明还提供了本发明的制备方法制备得到的油基钻井液增粘剂产品。

与现有的钻井液增粘剂相比，本发明的油基钻井液增粘剂的优势在于：

(1)能够更好地适用于油基钻井液，且能够适用于多种油基钻井液(如全油基钻井液和各种油包水钻井液)，缓解了油基钻井液用增粘剂较为缺乏的窘境；

(2)增粘性能优异，并且能够在较高温度下(例如高于200℃)保持良好的增粘性能；

(3)海泡石粉末作为重要原料，具有来源广、价格便宜的特点，并且海泡石粉末作为一种天然产物，具有良好的环保性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种油基钻井液增粘剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)在引发剂的存在下，将含有不饱和酰胺、不饱和有机磺酸盐以及不饱和有机羧酸的水相溶液与含有乳化剂和基础油的油相溶液进行聚合反应，得到聚合物乳液；

(2)将所述聚合物乳液进行提纯、干燥后，得到合成物；

(3)将所述合成物、海泡石粉末和酸在搅拌下进行混合，然后将得到的混合物进行干燥。