[发明专利]一种油基钻井液用增粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油基钻井液用增粘剂，尤其是一种高密度油基钻井液用增粘剂及其制备方法。

背景技术

随着国内外对以页岩气为标志的非常规气藏的大规模开发的进行，油基钻井液的应用越来越广泛。与传统的水基钻井液相比，油基钻井液因其良好的抑制性能、润滑性能、流变性能在页岩气钻探中得以广泛应用。

油基钻井液普遍存在动切力偏低，流变性难以调控的问题。采用有机土调控油基钻井液流变性存在活化慢、易高温稠化失效的弊端，若以油基钻井液增粘剂部分替代有机土可有效解决该问题。尤其是在页岩气勘探开发过程中为了获得较高产量大多采用水平井模式。水平段钻井中的防塌问题成为安全快速施工的关键，为增强防塌性能通常采用高密度油基钻井液钻进。这时油基钻井液在流变性调控方面的问题显得尤为突出，高密度油基钻井液的流变性调控困难，高密度油基钻井液的流变性调控技术成为制约页岩气水平井的关键技术。

早期作为油基钻井液的增黏提切剂，有机土被广泛使用。但是，有机土易高温稠化、降低油基钻井液的使用寿命，减小油基钻井液的固相容量，污染低渗透储层。随着环境保护要求的日益严格，合成基油取代柴油后.这些问题更加突出。页岩气水平井使用的高密度油基钻井液由于自身固相含量高，且井底温度较高，井底钻井液容易稠化，导致起下钻遇阻、下钻到底开泵困难、电测一次成功率低。过多的有机土的加入，导致钻井液中低固相含量高，影响机械钻速的提高。亟需一种新型的油基钻井液增粘剂解决上述难题。

国外的油基钻井液增粘剂研究较早。国外常用的增粘剂有HSV-4、RHEO、DynaMod、PF-MOHSV、Runking、HIRHEOA、HIRHEOB、VersaHRP等。其主要成分为聚脂肪酸与二乙醇胺的缩合物、脂肪酸的低聚甘油酯和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM)。国外增粘剂产品增粘效果好，尤其是在高密度油基钻井液中对体系的流变性影响较小，不会导致高密度钻井液增稠，但是价格高，来源有限。国内主要采用有机土增粘，在高密度条件下流变性难以控制，塑性粘度高，终切力高，为了防止加重材料大量沉淀导致密度难以稳定往往大幅提高体系的粘度，导致高密度油基钻井液过稠，严重影响体系的流变性，给后续的钻井施工带来一系列问题，例如起下钻不畅，钻井液粘钻杆等。且国内产品抗温能力不足。

因此有必要根据高密度油基钻井液的特性，结合高密度油基钻井液对于油基钻井液增粘剂的特殊要求，亟需开发一种来源广、效果好、价格低廉、抗温性能强的新型油基钻井液增粘剂解决上述难题。

发明内容

为了克服现有的增粘剂抗温性能差的问题，本发明提供一种油基钻井液用增粘剂及其制备方法，本发明结合高密度油基钻井液对于油基钻井液增粘剂的特殊要求，亟需开发一种来源广、效果好、价格低廉、抗温性能强的新型油基钻井液增粘剂解决上述难题。

一种油基钻井液用增粘剂，由以下重量百分比的原材料：二乙烯三胺：油酸：松香酸为10～20％：30～40％：40～50％。

所述的油酸为大豆、棕榈或米糠的植物油酸。

所述的油酸是动物油酸。

所述的松香酸是脂松香或者是浮油松香与木松香的混合物。

一种油基钻井液用增粘剂的制备方法，具体步骤为：

1)在密闭反应釜中加入苯作为溶剂，苯的质量为二乙烯三胺、油酸、松香酸三者质量之和的30％；

2)然后加入10～20％的二乙烯三胺和40～50％的松香酸，充分搅拌，当反应釜温度达到80℃～90℃时，继续搅拌反应3～6h；

3)加入30～40％的油酸，确定温度为80℃～90℃后搅拌继续反应2～3h；

4)步骤3)中反应结束后，蒸馏出溶剂苯，即得到本发明的油基钻井液用增粘剂。

本发明的有益效果为：

(1)流变性好。与以往采用有机土增粘相比，高密度油基钻井液的塑性粘度和终切力均显著下降，流变性更容易控制。配制的高密度油基钻井液抗温性能好，高温下不会导致高密度钻井液稠化。

(2)解决了以往为了防止加重材料大量沉淀导致密度难以稳定往往大幅提高体系的粘度，导致高密度油基钻井液过稠的难题。油基钻井液增粘剂制备方法简单，来源广、价格低廉，现场操作维护简便。

(3)油基钻井液增粘剂对于基础油的适应广泛，可用于一般矿物油(如白油、柴油)和以气质油为代表的合成基油。

具体实施方式

实施例1：