[发明专利]一种抗240℃抗盐封堵型水基钻井液及制备方法与应用

权利要求书

1.一种抗240℃抗盐封堵型水基钻井液，其特征在于，包括如下重量份原料：水100份、膨润土4份、聚丙烯酰胺钾盐抑制剂0.3-0.5份、聚合物降滤失剂1-2份、吸附型封堵剂2-3份、防塌剂2-3份、油酸甲酯1-2份、高温保护剂0.5-1份；

所述的聚合物降滤失剂由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮为聚合单体经聚合反应得到；所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.3-0.5:0.1-0.3；

所述的吸附型封堵剂为改性二氧化硅与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯磺酸钠经溶液聚合反应得到；所述的吸附型封堵剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取10-15份改性二氧化硅，加入100份水中，在机械搅拌下超声处理，超声结束后，依次加入2-5份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、1-3份N-乙烯基吡咯烷酮、2-5份苯乙烯磺酸钠，搅拌至分散均匀，得到混合液；所述改性二氧化硅的制备方法包括以下步骤：将1-5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷滴加到100份混合溶剂中，搅拌溶解，得到硅烷偶联剂溶液；将15-20份二氧化硅分散到100份无水乙醇中得到悬浊液；将所得硅烷偶联剂溶液和悬浊液混合后加热至50-70℃进行反应；反应完成后，将所得反应液加入乙醇中进行沉淀，之后将所得沉淀过滤、干燥，即得改性二氧化硅；

（2）将所得混合液加热至60-70℃，保持搅拌加热，用氮气除氧后加入0.01-0.06份引发剂II，恒温反应4-6h；反应完成后，将反应产物取出，经洗涤、干燥，得到吸附型封堵剂；

所述防塌剂为高温沥青HQ-10；所述的高温保护剂为Span-80。

2.根据权利要求1所述抗240℃抗盐封堵型水基钻井液，其特征在于，所述的聚合物降滤失剂按照下述方法制备得到：

将聚合单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N,N-二甲基丙烯酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮按照摩尔比1:0.3-0.5:0.1-0.3的比例加入水中，搅拌至溶解，得到水相溶液；调节水相溶液的pH值至中性；之后升温至50-60℃，加入引发剂I，恒温反应3-5h；反应结束后，将反应所得产物经洗涤、干燥、粉碎，得到聚合物降滤失剂。

3.根据权利要求2所述抗240℃抗盐封堵型水基钻井液，其特征在于，所述的水相溶液中聚合单体的质量浓度为0.2-0.4g/mL；所述的搅拌速度为200-300r/min；

使用浓度为20wt%的氢氧化钠溶液调节水相溶液的pH值至中性。

4.根据权利要求2所述抗240℃抗盐封堵型水基钻井液，其特征在于，所述的引发剂I为过硫酸铵和亚硫酸氢钠的混合物，混合物中过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为1:0.5-1；所述引发剂I的加入质量为聚合单体总质量的0.1-0.6%；

所述洗涤为用丙酮洗涤3-5次，所述干燥为在100-110℃下干燥6-10h。

5.根据权利要求1所述抗240℃抗盐封堵型水基钻井液，其特征在于，步骤（1）中所述混合溶剂由水与无水乙醇混合得到，水与无水乙醇的体积比1-4:6-9；所述搅拌溶解的时间为2-3h；所述二氧化硅的粒径为10-60μm；所述反应的时间为5-6h；所述沉淀过程中，反应液与乙醇的体积比为1:2-5，沉淀时间为20-30h；所述干燥为在40-60℃真空干燥至恒重。

6.根据权利要求1所述抗240℃抗盐封堵型水基钻井液，其特征在于，步骤（1）中所述超声处理的温度为25-30℃，所述超声处理的时间为0.5-1h；

步骤（2）中所述引发剂II为过硫酸铵或过硫酸钾，所述引发剂II的加入质量为改性二氧化硅、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N-乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯磺酸钠总质量的0.1-0.4%；

步骤（2）中所述洗涤为使用丙酮洗涤2-3次；所述干燥为在60-80℃下干燥至恒重。