[发明专利]一种油基钻井液降粘剂及其制备方法

说明书

本发明属于石油钻井工程技术领域，具体涉及一种油基钻井液降粘剂及其制备方法。该降粘剂由以下重量份数的原料制备而成：脂肪酸100‑120份，N,N二甲基烷基二胺100‑120份，油相溶剂140‑180份，表面活性剂20‑35份。原料中的脂肪酸与N,N二甲基烷基胺在高温下发生酰胺化反应，形成酰胺基团，提高降粘剂在固相表面吸附性；脂肪酸与N,N二甲基烷基胺在60‑80℃下发生季铵盐化反应，形成的季铵盐基团进一步加强了降粘剂在固相表面吸附强度，有效抑制固相间互相吸附形成网络架构，提高降粘作用效果。该降粘剂降粘效果好，可耐温至200℃，且合成工艺简单，成本低廉。

技术领域

本发明属于石油钻井工程技术领域，具体涉及一种油基钻井液降粘剂及其制备方法。

背景技术

随着石油工业发展，油气资源勘探开发逐渐向深层、超深地层转变。深层、超深层油气有效动用，对保障我国能源供给、减少对外油气资源依赖度具有重要意义。深层、超深层油气开发，面临高温、高压、高盐等恶劣条件，导致钻井难度大，对配套钻井液要求极高。油基钻井液是油包水乳液，凭借良好的抑制性、抗温性、润滑性等优势，在深井、超深井钻探中应用广泛。

由于油基钻井液配制成本高，油相作为危废物处置成本高、环境污染风险大，油基钻井液通常在完井后经简单处理移至下一口井重复利用。随着重复利用次数增多，油基钻井液暴露出粘度、切力增长严重、触变性变差等现场问题。油基钻井液粘切增高，导致起下钻时抽吸压力和激动压力大幅增大，极易造成井壁失稳，引发复杂事故。同时粘切增高，也对机械钻速影响巨大，导致工期延长。

目前现场主要采用稀释法来抑制油基钻井液粘切的快速上升。通过混入新配至的胶液(油包水乳液)，以降低油基钻井液粘度、切力。该方法见效快，但整体应用成本高，稀释后老浆量快速增到，导致存储及后续作为危废处置压力较大。并且，稀释后的油基钻井液应用一段时间后，粘度、切力仍会快速上涨，导致钻井液流变性能难以调控。

油基钻井液降粘剂的研究成为近年来的研究热点。授权号CN109721729 B的中国专利“适用作低温降粘剂的聚酰胺类共聚物及其制备方法和油基钻井液”公开了一种降粘剂，该降粘剂是一种聚酰胺类共聚物，该聚酰胺类共聚物含有长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和由二元醇类化合物提供的端基，该降粘剂能够通过降低低温粘度切力的方式实现油基/合成基钻井液的恒流变性能，但是该发明的降粘剂抗高温能力较差。

发明内容

为克服以上技术问题，本发明提供了一种耐高温的油基钻井液降粘剂，该降粘剂可耐温至200℃，且降粘效果好，能够有效控制钻井液粘度、切力增长。

为实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：

一种油基钻井液降粘剂，所述降粘剂由以下重量份数的原料制备而成：脂肪酸100-120份，N,N二甲基烷基二胺100-120份，油相溶剂140-180份，表面活性剂20-35份。

优选地，所述原料中，N,N二甲基烷基二胺的重量份数为100-110份，油相溶剂的重量份数为160-170份。

优选地，所述原料中，N,N二甲基烷基二胺的重量份数为104-108份，油相溶剂的重量份数为160-165份。

优选地，所述脂肪酸为碳原子数处于14-20之间的脂肪酸中的任一种或多种的混合物；所述N,N二甲基烷基二胺为烷基数为2-4之间的N,N二甲基烷基二胺；所述油相溶剂为3号白油或5号白油中的任一种或两种；所述表面活性剂为十二烷基硫酸铵、卵磷脂和十四烷基溴化铵中的任一种或多种。

优选地，所述脂肪酸为油酸；所述N,N二甲基烷基二胺为N,N二甲基乙二胺和N,N二甲基丙二胺中的任一种；所述油相溶剂为3号白油；所述表面活性剂为卵磷脂。

本发明的目的还在于提供所述降粘剂的制备方法，包括以下步骤；

(1)将脂肪酸，N,N二甲基烷基二胺和油相溶剂加入至反应容器中；