[发明专利]抗高温增粘提切剂及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种抗高温增粘提切剂及其制备和应用、钻井液及其制备和应用，属于油田钻井液技术领域。一种抗高温增粘提切剂，所述抗高温增粘提切剂包含交联单体结构单元、水化单体结构单元和抗高温单体结构单元；其中，交联单体结构单元选自N、N'‑(1,3‑亚苯基)二丙烯酰胺；水化单体结构单元选自2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸及其衍生物；抗高温单体结构单元选自包含乙烯基或丙烯基的结构单元。采用本发明的抗高温增粘提切剂形成的钻井液体系具有很高的抗温能力，流变性能好，粘切适中，高温高压滤失小。本发明的抗高温增粘提切剂能够在水基钻井液中发挥很好的效果，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及油田钻井液技术领域，尤其涉及一种抗高温增粘提切剂及其制备和应用、钻井液及其制备和应用。

背景技术

目前，世界新增油气储量约60％来自深部地层，全球已发现8000m以上油气藏超过28个，我国约83％深层超深层油气资源有待探明和开发，向地球深部进军，获取油气资源是保障国家能源安全的重大战略任务。因此勘探开发深层传统油气资源页岩气、致密气、致密油等油气资源已成为我国油气开发的重点方向。由于深层潜山油藏裂缝发育段分布广，勘探潜力大，是冀东、辽河、塔里木油田近年来勘探开发部署的重点领域。深潜山油藏具有埋藏深、温度高(220℃以上)、地层压力系数低(1.01-1.06)等特点，是典型的高温低压油藏。因为直接关系到深潜山井的寿命和产量，因此在钻完井过程中，希望在产层内使用低膨润土低固相水基钻井液体系。

目前的增粘提切剂在膨润土含量降低的条件下使用，抗温能力较差，一般不超过200℃，温度过高容易导致增粘提切剂失效，钻井液体系的黏切下降，悬浮携砂能力降低，容易发生钻井液重晶石沉降卡钻，堵水眼等井下事故。因此，针对以上不足，需要提供一种新型的抗高温的增粘提切剂，提升其抗温能力，以满足深层复杂井的生产需求。

发明内容

鉴于存在的上述问题，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供一种抗高温增粘提切剂及其制备和应用，以及含有该抗高温增粘提切剂的钻井液及其制备和应用。本发明公开的抗高温增粘提切剂能够使应用其的钻井液体系具有很高的抗温能力，流变性能好，粘切适中，高温高压滤失小，抗盐能力较强，能克服现有技术中水基钻井液中常用的增粘提切剂抗温性能不足的问题。

作为本发明的一个方面，涉及一种抗高温增粘提切剂，所述抗高温增粘提切剂包含交联单体结构单元、水化单体结构单元和抗高温单体结构单元；其中，所述交联单体结构单元选自N、N'-(1,3-亚苯基)二丙烯酰胺；所述水化单体结构单元选自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其衍生物；所述抗高温单体结构单元选自包含乙烯基或丙烯基的结构单元。

本发明的发明人发现，在抗高温增粘提切剂中通过引入的空间体积大的单体，能使得聚合物分子链内旋转困难，可以提高共聚物分子的刚性，能够更好的保护聚合物主链，从而提高聚合物的抗温性，使得提切剂在高温下的提切效果依旧显著。

在其中的一些实施方式中，所述N、N'-(1,3-亚苯基)二丙烯酰胺采用对苯二胺、丙烯酰氯和有机溶剂为原料，在催化剂的作用下制成。

在其中的一些实施方式中，所述有机溶剂包括丙酮、四氢呋喃或氯甲烷中的至少一种；和/或，所述催化剂包括4-二甲氨基吡啶。

在其中的一些实施方式中，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其衍生物包括2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的金属盐；和/或，所述包含乙烯基或丙烯基的结构单元包括N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基己内酰胺、N-苯基丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或苯乙烯中的至少一种。

在其中的一些实施方式中，在所述抗高温增粘提切剂中，所述交联单体结构单元的含量为2～6重量份，所述水化单体结构单元的含量为10～25重量份，所述抗高温单体结构单元的含量为5～15重量份。

在其中的一些实施方式中，所述抗高温增粘提切剂的粘均分子量为800,000-1500,000。