[发明专利]适用于油基钻井液降粘的添加剂组合物和应用以及油基钻井液和应用

说明书

技术领域

本发明涉及石油工业的钻井领域，具体地，涉及一种适用于油基钻井液降粘的添加剂组合物和应用以及油基钻井液和应用。

背景技术

随着勘探领域的扩大和勘探深度的发展，钻高温高压地层已经成为油气钻探作业的常态。高温高压就意味着高风险、高成本，同时对钻井操作、设备和钻井液的性能的要求也越高。

在钻探高温高压地层时，对所用钻井液的抗高温性能和密度都有很高的要求。为保证钻井液的抗高温性能，一般会选择抗高温能力好的油基钻井液作为高温高压井的钻井工作液。但即使是性能优良的油基钻井液，随着密度的增加，也不可避免地会导致体系固相含量增加，然后一方面固-固、固-液摩擦增大导致钻井液体系塑性粘度增加，另一方面为了悬浮高固相含量不致沉降，势必会通过加入提切剂等来增强钻井液体系的切力，而目前常用钻井液提切剂在增加切力的同时也会增大体系的表观粘度和塑性粘度。而过大的表观粘度和塑性粘度会导致：(1)机械钻速降低、延长钻井周期；(2)循环压耗增加、钻井泵负荷增加；(3)循环当量密度增加，易诱发井漏、压差卡钻等井下复杂情况，最终增加了钻井作业的成本和难度。

因此，对于高密度钻井液通常会加入降粘剂，在保证适当切力的情况下，大幅度降低体系的表观粘度和塑性粘度，加快钻进速度、降低钻井难度，节约钻井成本，防止井下事故，保证钻井作业安全、高效地进行。

目前水基钻井液降粘剂种类繁多且应用广泛，而油基钻井液由于长期以来公认地流变性能好、粘度低且易控制等特点，一直鲜有针对油基钻井液降粘剂的研究和产品。但是随着高温高压井对钻井液的抗温性能和密度要求越来越高，油基钻井液即使是无土相油基钻井液，在密度2g/cm³以上时其表观粘度和塑性粘度也会大大地超出合理范围，难以控制，且通常适用温度也不超过150℃。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适用于高密度油基钻井液降粘且具有良好抗温性能的适用于油基钻井液降粘的添加剂组合物和应用以及油基钻井液和应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种钻井液添加剂组合物，该组合物含有降粘剂、乳化剂和提切剂，其中：

所述降粘剂为主要由嵌段A和嵌段B构成的双嵌段共聚物，其中，嵌段A由选自式(1)所示的结构单元构成，嵌段B由选自式(2)所示的结构单元构成，所述嵌段A的数均分子量为1500-10000，

式(1)式(2)

其中，R¹、R^1′、R⁴、R^4′和R⁶各自独立地选自H和C1-C6的烷基；R²和R^2′各自独立地选自H、C1-C6的烷基、-O-C(O)-R³和-COOR³，且R²和R^2'中至少有一个选自-O-C(O)-R³或-COOR³，R³选自C1-C6的烷基；R⁵选自C1-C8的亚烷基；X选自-NH-或-O-；

所述乳化剂为下式(I)所示的化合物中的一种或多种；

式(I)

式(I)中，两个R₁各自独立地选自任选被基团Y取代的C14-C30的烷基和任选被基团Y取代的具有碳碳双键的C14-C30的不饱和烷基，基团Y各自独立选自以下式所示的基团：

n为1-8的整数；

n个X'各自独立地选自H和-C(O)-R₂，且至少有一个X'为-C(O)-R₂，R₂选自羧基、C1-C6的烷基、C3-C8的环烷基、被羧基取代的C1-C6的烷基、被羧基取代的C3-C8的环烷基、被羧基和C1-C4的烷基取代的C3-C8的环烷基、具有碳碳双键的C2-C6的不饱和烷基、具有碳碳双键的C3-C8的不饱和环烷基、被羧基取代的且具有碳碳双键的C2-C6的不饱和烷基、以及被羧基和C1-C4的烷基取代的且具有碳碳双键的C3-C8的不饱和环烷基；