[发明专利]一种油层保护剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种油层保护剂，属于石油开采技术领域。

背景技术

在石油钻井工程中，钻井液是必不可少的，它能起到携带和悬浮岩屑，稳定井壁和平衡地层压力，冷却和润滑钻头、钻具，传递水动力等作用，钻井液性能的好坏直接影响钻井的井身质量和钻井速度。为此，必须向钻井液中添加多种处理剂来改善和稳定钻井液性能，并随时调节和维护钻井液，使钻井液的性能符合地层和钻井工艺的要求。油层保护剂为多种处理剂中的一种。

但目前所使用的油层保护剂仍然存在一些缺陷，如①阳离子乳化沥青类对钻井液性能影响大，封堵性能较差，承压能力低；②聚合醇类的封堵效果差；③无渗透或超低渗透类的封堵性能好，但增粘效果显著，抑制性差；④超细碳酸钙类，封堵范围窄，无抑制性，同时其抗盐性能较差。

因此，发明一种能有效降低原油的粘度，具有较好的封堵性能和抗盐性能，同时抑制粘土矿物水化膨胀性能好的油层保护剂是本发明的目的所在。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的油层保护剂封堵性能和抗盐性能较差，同时提高了原油的粘度，导致油层保护剂对粘土矿物水化膨胀的抑制性差的问题，提供了一种油层保护剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种油层保护剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：

40～50份聚合物、5～8份改性纤维素、1～3份纳米碳酸钙、1～3份表面活性剂和0.3～0.5份消泡剂；

所述的聚合物是由15～20g二甲基二烯丙基氯化铵、8～12g甲基丙烯磺酸钠、25～30g邻烯丙基苯酚、0.3～0.5g引发剂和3～5g链终止剂聚合得到的。

2.根据权利要求1中所述的一种油层保护剂，其特征在于，所述的改性纤维素是由以下步骤得到的：

（1）将20～30g纤维素和200～300mL质量分数为15%高碘酸钠溶液在85～95℃下搅拌反应2～3h后过滤、水洗，得到洗净滤渣；

（2）将洗净滤渣、100～200mL质量分数为20%一氯乙酸溶液在75～85℃下反应2～3h后过滤，得到滤饼，将滤饼、8～12gN-乙烯基吡咯烷酮和200～300mL甲苯在110～120℃条件下混合后，再加入0.5～0.8g催化剂，搅拌反应1～2h，得到产物，将产物蒸馏，回收甲苯，得到改性纤维素。

所述的表面活性剂为木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种。

所述的消泡剂为聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或两种。

所述的引发剂为过硫酸钾、过氧化月桂酰、叔丁基过氧化氢中的一种或几种。

所述的链终止剂为硫化钠、对叔丁基邻苯二酚、二甲基二硫代氨基甲酸钠中的一种或多种。

所述的催化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰中的一种或两种。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明以二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯磺酸钠和邻烯丙基苯酚为单体进行聚合得到聚合物，聚合物中含有的酰胺基和酚羟基可通过氢键作用吸附在粘土表面形成一层水化膜，阻止或延缓水分子与粘土表面的接触，达到抑制粘土水化膨胀的目的，同时聚合物中的阳离子可与粘土颗粒发生电荷吸附，起到抑制粘土分散的作用，且聚合物中的磺酸基可与胶质、沥青中的极性基团形成氢键、并分散进入胶质和沥青质的片状分子之间，使片状结构变松散，降低原油的内聚力，从而使原油的粘度降低；

（2）本发明以纤维素为原料，经氧化处理后，纤维素结晶度降低，然后进行羧甲基化增加纤维素的水溶性，随后与N-乙烯基吡咯烷酮进行接枝，向纤维素中引入五元环结构的内酰胺基团，酰胺基团对金属盐的入侵不敏感，同时五元环还可抑制酰胺基团的水解，从而提高改性纤维素的抗盐性，改性纤维素中羟基、酰胺基等非离子型亲水基团的引入可使改性纤维素能够在泥页岩孔隙、裂缝处迅速吸水膨胀，形成低渗透屏蔽层，阻挡水和固体进入地层，达到堵漏、防塌的作用。

具体实施方式