[发明专利]一种抗高温水基钻井液降滤失剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种抗高温水基钻井液降滤失剂及其制备方法和应用。该抗高温水基钻井液降滤失剂的制备方法包括以下步骤：于反应釜中加入苯乙烯、马来酸酐和丙烯酰胺三种单体，搅拌溶解并通入惰性气体加热升温，然后加入引发剂和交联剂，恒温搅拌反应得到黄褐色固体状反应物，冷却干燥后得到黄褐色固体粉末；将黄褐色固体粉末置于油相中，搅拌并加热升温，然后加入磺化剂，恒温反应得到黄褐色粘稠胶状反应物，冷却后利用碱进行中和，有机溶剂进行洗涤，干燥粉碎后得到黄褐色固体粉末，即为该抗高温水基钻井液降滤失剂。本发明具有合成过程废弃物少，对环境污染小，抗温达200℃、降滤失性能良好等优点。

技术领域

本发明属于石油天然气开发技术领域，涉及一种抗高温水基钻井液降滤失剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着国内工业的发展以及对油气需求量的增加，深层石油及天然气的勘探开发逐渐成为解决我国石油工业稳产增产的主要途径。

在钻井过程中，由于地层压差的存在，钻井液中的水分不可避免地通过井壁渗透到地层中，滤失量过大时会导致钻井液过量流失，严重时导致井壁坍塌，污染储层等严重后果。降滤失剂的加入可以明显降低钻井液的滤失量，维护稳定井壁，确保钻井能快速安全地进行。然而在深井以及超深井的勘探过程中，随着井温的升高，传统的降滤失剂抗高温性能已经不能满足日趋复杂地层需要。因此，开发出一种抗高温水基钻井液降滤失剂成为解决此类问题，保证钻井安全提供重要的技术支持。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种抗高温水基钻井液降滤失剂及其制备方法和应用。该抗高温水基钻井液降滤失剂在高温条件下依然能够有效地降低钻井液体系滤失量，维持井下钻井液体系性能的稳定，解决高温高盐条件下由于钻井液滤失量过大而导致的井壁稳定性变差等问题。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种抗高温水基钻井液降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，于反应釜中加入苯乙烯、马来酸酐和丙烯酰胺三种单体，搅拌溶解并通入惰性气体加热升温，然后加入引发剂和交联剂，恒温搅拌反应得到黄褐色固体状反应物，冷却干燥后得到黄褐色固体粉末；

步骤二，将黄褐色固体粉末置于油相中，搅拌并加热升温，然后加入磺化剂，恒温反应得到黄褐色粘稠胶状反应物，冷却后利用碱进行中和，有机溶剂进行洗涤，干燥粉碎后得到黄褐色固体粉末，即为该抗高温水基钻井液降滤失剂。

上述的制备方法中，优选地，所述苯乙烯、所述马来酸酐和所述丙烯酰胺的摩尔比为(20-45)：(25-40)：(10-50)。

上述的制备方法，优选地，所述引发剂的质量占单体总质量的1-5wt％。

上述的制备方法，优选地，所述引发剂包括偶氮二异丁腈。

上述的制备方法，优选地，所述交联剂的质量占单体总质量的0.5-6wt％。

上述的制备方法，优选地，所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

上述的制备方法，优选地，所述磺化剂与苯乙烯的摩尔比为(0.2-1)：1。

上述的制备方法，优选地，所述磺化剂包括氯磺酸。

上述的制备方法，优选地，所述惰性气体包括氮气。

上述的制备方法，优选地，所述油相的质量为所述黄褐色固体粉末质量的3-7倍。

上述的制备方法，优选地，所述油相包括白油。

上述的制备方法，优选地，所述碱包括氢氧化钠。

上述的制备方法，优选地，所述有机溶剂包括乙醇。