[发明专利]一种低共熔物类页岩抑制剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及钻井液抑制剂领域，具体涉及一种低共熔物类页岩抑制剂及其制备方法和应用。本发明中的低共熔物类页岩抑制剂，由氯化胆碱和尿素在80～100℃油浴中搅拌加热2～4h，至反应混合物呈透明液体为止。与其他市场上常用的无机盐、聚合物、聚胺类抑制剂相比，原料价格低廉，合成简单，环境友好无毒性，在页岩中的抑制造浆、抑制页岩膨胀和抑制页岩分散等方面均具有显著效果，在高温条件下仍具有极佳的抑制性能。本发明具有潜在的市场价值。

技术领域

本发明涉及钻井液抑制剂领域，具体涉及一种低共熔物类页岩抑制剂。

背景技术

井壁失稳是油气钻探过程中最严重的问题，在钻井过程中钻遇泥页岩地层 时，泥页岩的水化膨胀，分散作用会导致缩径、坍塌卡钻、泥包钻头、和井眼 净化难等一系列问题。泥页岩地层约占钻井过程中钻遇地层的75％，而90％的井 壁不稳定都发生在泥页岩地层。钻井流体与泥页岩地层之间的机械和物理化学 相互作用是导致井壁失稳的主要原因。油基和合成基钻井液因其强抑制性、润 滑性、高温稳定性以及对储层的伤害小等优良性能是保证钻井安全及顺利的首 选。但是由于经济开发效益和增强环境保护等因素，高性能的水基钻井液为最 近的发展方向。

为了提升水基钻井液的抑制性能，国内外的研究者开发出了多种类型的页 岩抑制剂，如无机盐、聚合物、聚合醇和聚胺等。氯化钾是最早使用的且应用 范围最广的页岩抑制剂，但其加量一般比较大，通常质量分数在2％-7％，这会 影响钻井液的流变性和滤失性，高浓度的氯离子对环境也有不良影响。阳离子 聚合物能有效的降低黏土的水化膨胀，但是阳离子聚合物与钻井液中的其余各 种添加剂的配伍性较差，同时聚合物的耐温性也较差，中国专利文件 CN103917623A公开的一种超支化聚赖氨酸抗高温性较差。胺类抑制剂的效果良 好，但是现有的胺类抑制剂如专利CN104592955A及CN103087691A公布的聚胺 类页岩抑制剂普遍存在对钻井液的流变性影响较大，加量不易控制，生物毒性 高等问题。为了避免以上各类抑制剂的缺点，寻求性能更加优良，同时副作用 更小的页岩抑制剂，人们开始着眼于一些其他类型的化学物质，并探究其作为 页岩抑制剂的可能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术存在的不足，提供一种用量 少、毒性小且各方面性能较好的低共熔物类页岩抑制剂。

本发明的技术解决方案是：一种低共熔物类页岩抑制剂，离子组成为：

进一步包括所述一种低共熔物类页岩抑制剂的制备方法，由氯化胆碱和尿 素加热搅拌合成。

进一步的，所述氯化胆碱和尿素摩尔比为1：2。

进一步的，所述一种低共熔物类页岩抑制剂由所述氯化胆碱和尿素在80～ 100℃油浴中搅拌加热2～4h，至反应混合物呈透明液体为止。

进一步的，包括所述一种低共熔物类页岩抑制剂作为钻井液页岩抑制剂的 应用。

本发明中低共熔物类页岩抑制剂，与其他市场上常用的无机盐、聚合物、 聚胺类抑制剂相比，原料价格低廉，合成简单，环境友好无毒性，在页岩中抑 制造浆、抑制页岩膨胀和抑制页岩分散方面均具有显著效果，在高温条件下仍 具有极佳的抑制性能。本发明具有潜在的市场价值。

附图说明

图1为一种低共熔物类页岩抑制剂红外光谱图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图，详细说明本发明一种低共熔物类页岩抑制剂及其 制备方法和应用。

实施例