[发明专利]一种钻井液稀释剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钻井液稀释剂及其制备方法，稀释剂包括顺丁烯二酸酐、有机硅、聚乙烯、五倍子磺化单宁、亚硫酸钠和磷酸钾。制备稀释剂时先将顺丁烯二酸酐与一半量的聚乙烯均匀混合，再将混合物升温至180～220℃，并保温反应1～3h，得组分A；再将有机硅与剩余量的聚乙烯均匀混合，再将混合物升温至100～120℃，并保温反应2～4h，得组分B；最后将五倍子磺化单宁、亚硫酸钠、磷酸钾、组分A和组分B于室温下混合并搅拌均匀，得钻井液稀释剂。采用本发明中的钻井液稀释剂，可有效解决现有钻井液稀释剂降粘效果及耐高温性能差的技术问题。

技术领域

本发明属于钻井技术领域，具体涉及一种钻井液稀释剂及其制备方法。

背景技术

随着石油工业的发展，钻井越来越深，井底温度越来越高，因此所钻地层压力也越来越大，这时就需要使用加重钻井液来控制地层压力。重晶石为目前使用较为普遍的加重材料，加入加重材料后会使钻井液体系的黏度增大，特别是当钻井液密度达到2.2g/cm³以上时，钻井液粘度显著增高，其切力变大，触变性变差，容易造成压力激动，引发井下事故。另外，在钻深井时，井底温度较高，高温会对钻井液的心梗产生不利影响。因此，需要开发一种耐高温的钻井液稀释剂来对钻井液进行稀释，以提高钻头的机械钻速，同时保持井壁稳定。

对于具有强抑制能力的钻井液来说，导致钻井液变稠的原因是主要是由于：钻井液的加重，井底温度过高导致处理剂失稳，井下盐侵以及劣质固相侵入等；在经过一系列的调研后，发现钻探井或者深井时需要高密度钻井液，但同时又要求钻井液具有良好的流变性，这样会给钻井施工带来很大的困难。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种钻井液稀释剂及其制备方法，以解决现有钻井液稀释剂降粘效果及耐高温性能差的技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种钻井液稀释剂，包括以下质量份的组分：顺丁烯二酸酐5～8份、有机硅4～8份、聚乙烯8～10份、五倍子磺化单宁8～12份、亚硫酸钠2～4份、磷酸钾1～3份。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，钻井液稀释剂包括以下质量份的组分：顺丁烯二酸酐6份、有机硅6份、聚乙烯9份、五倍子磺化单宁10份、亚硫酸钠3份、磷酸钾2份。

进一步，钻井液稀释剂包括以下质量份的组分：顺丁烯二酸酐5份、有机硅4份、聚乙烯9份、五倍子磺化单宁12份、亚硫酸钠2份、磷酸钾2份。

进一步，有机硅为乙烯基不饱和硅烷。

进一步，乙烯基不饱和硅烷为乙烯基三甲基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

本发明中的钻井液稀释剂经过以下步骤制得：

S1：将有机硅、聚乙烯与顺丁烯二酸酐均匀混合，再升温至180～220℃，保温反应1～3h，得组分A；

S2：将五倍子磺化单宁、亚硫酸钠、磷酸钾和组分A于室温下混合并搅拌均匀，得钻井液稀释剂。

制备方法可以做如下进一步改进。

进一步，S1中反应温度为200℃，反应时间为2h。

进一步，S2中反应温度为110℃，反应时间为3h。

本发明的有益效果是：

1.本发明钻井液稀释剂中的顺丁烯二酸酐与聚乙烯可以形成聚乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物，共聚物具有规整的交替结构，其耐热性和机械性能优良；本发明钻井液稀释剂中的有机硅与聚乙烯可以形成有机硅交联聚乙烯，该聚合物具有较高的冲击强度和拉伸强度，具有突出的耐磨性、耐应力开裂性、耐蠕变性及尺寸稳定性、耐热性、耐老化性等力学性能。两种共聚物共同作用可以显著提升钻井液的耐热性能，并能增强泥浆的稳定性。