[发明专利]高密度抗高温油基钻完井液

说明书

本发明公开了一种高密度抗高温油基钻完井液，其按重量份计主要包括如下组分：基油80～100份，有机土0.5～6份，乳化剂1～2份，润湿剂2～3份，碱度调节剂1～5份，抗高温提切剂0.5～2份，抗高温降滤失剂1～3份以及加重剂30～60份；其中，所述加重剂为改性重晶石微粉，所述改性重晶石微粉的制备方法是，首先将碳微米管进行处理使其成为内亲水外亲油的碳微米管，然后将其与微米级得重晶石微粉混合超声，使所述内亲水外亲油的碳微米管包裹住重晶石微粉，制得本发明所述加重剂。本发明针对超深井、高温井、高密度井使用，最高可抗温240℃，密度最高可调整至2.6g/cm³，且性能优良。

技术领域

本发明涉及石油工程油田化学技术领域。更具体地说，本发明涉及一种高密度抗高温油基钻完井液。

背景技术

随着世界对石油资源的需求持续增加和常规易开采石油资源进一步被开发，石油资源的勘探开发向高温、高压等高难度区域发展。油基钻完井液由于优良的抑制性、润滑性、热稳定性、抗污染性和储层保护等性能，目前已成为超深井、高温井、高密度井等复杂结构井的钻井过程中的首选。

高密度钻完井液可以压住地层，维护井壁稳定防止溢流、井喷等事故的发生，因此，高密度钻完井液对于深部地层油气藏的勘探开发有着十分重要意义。高温会使钻完井液发酵、增稠及失效，从而使钻完井液的性能发生剧变，并且不易调整和控制，严重时将导致钻井作业无法正常进行。使用重晶石作为加重材料的常规钻完井液在高温高压井中作业时，由于重晶石表面亲水疏油，在油基钻完井液中容易产生团聚沉降，沉降在井底的重晶石增加了钻井难度，严重影响钻井进度，重晶石也被大量浪费，增加了钻井成本。因此解决重晶石在油中沉降的问题，使其在较长一段时间内仍能很好的分散在油中，显得尤为重要。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种高密度抗高温油基钻完井液，其利用内亲水外亲油的碳微米管包裹住重晶石微粉，作为本发明的加重剂，使其适用于超深井、高温井、高密度井。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高密度抗高温油基钻完井液，按重量份计主要包括如下组分：基油80～100份，有机土0.5～6份，乳化剂1～2份，润湿剂2～3份，碱度调节剂1～5份，抗高温提切剂0.5～2份，抗高温降滤失剂1～3份以及加重剂30～60份；其中，所述加重剂为改性重晶石微粉，所述改性重晶石微粉的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将碳微米管和强氧化性酸按1:(0.1～10)的重量比混合，超声处理0.5～2h后加热至50～150℃，反应12～24h，过滤洗涤至混合物呈中性，真空干燥，继续添加亚硫酰氯，所述亚硫酰氯的重量为所述碳微米管的1～10倍，超声处理0.5～2h加热至30～100℃，搅拌回流下反应24～36h，抽滤洗涤，制得酰化碳微米管；

步骤二、将所述步骤一制得的酰化碳微米管与乙二醇按1:50的重量比混合，密封后反复抽充氮气三次，超声处理0.5～2h后加热至30～120℃，反应12～30h，抽滤洗涤，真空干燥，再次添加α-溴代丁酰溴，所述α-溴代丁酰溴的重量为所述酰化碳微米管的1～10倍，密封后反复抽充氮气三次，超声处理0.5～2h后加热至50～150℃，反应20～30h，抽滤洗涤，真空干燥，制得表面带有引发集团的碳微米管；

步骤三、将所述步骤二制得的表面带有引发集团的碳微米管与氯化亚铜、四甲基乙二胺、二氯甲烷按重量比为1:(0.01～1):(0.01～5):(0～50)混合，密封后充氮气10～60min，加入丙烯酸叔丁酯单体，所述丙烯酸叔丁酯单体的重量为所述表面带有引发集团的碳微米管的1～20倍，继续充氮气10～60min，加热至80～150℃，体系粘度明显增加后停止反应，沉淀，将所述沉淀重溶，抽滤洗涤，真空干燥制得聚合度为5～200的聚丙烯酸叔丁酯接枝的碳微米管；