[发明专利]共聚物及其应用和油基钻井液稳定剂及其制备方法以及油基钻井液

说明书

本发明涉及油田化学技术领域，公开了一种共聚物及其应用和油基钻井液稳定剂及其制备方法以及油基钻井液，该共聚物包括由脂肪酸提供的结构单元、由脂肪酸聚合物提供的结构单元、由多胺化合物提供的结构单元以及由二酸和/或酸酐提供的结构单元。将含有该共聚物的油基钻井液稳定剂加入到油基钻井液中能够提高油基钻井液的乳液稳定性和沉降稳定性，同时具有较好的耐高温性能，从而达到安全钻井的目的。

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，具体涉及一种共聚物及其应用和油基钻井液稳定剂及其制备方法以及油基钻井液。

背景技术

随着石油天然气勘探开发向着更深、更复杂的地层发展，钻井过程中面临的难题越来越多。油基钻井液由于其抗温性能、抑制性能、润滑性能、保护油气层等性能较水基钻井液优异，已经广泛用于深井超深井、水平井、大位移井和复杂地层条件下的钻探。油基钻井液是基于油包水乳液的一种钻井液，主要成分是：油相(柴油、矿物油等)、盐水、乳化剂、降滤失剂、有机土、加重材料。其中，油相、盐水和乳化剂在油基钻井液中形成油包水乳液，是油基钻井液的基础配方。

但是，乳液是一种热力学不稳定体系，容易失去稳定性，失稳的形式包括：沉降、絮凝、聚结等。所以，油基钻井液也是一种不稳定体系。油基钻井液自身的稳定形式包括两个方面：乳液稳定性和沉降稳定性。乳液稳定性是指油基钻井液乳液基液的稳定性；沉降稳定性是指油基钻井液悬浮自身加重材料的能力。

目前，为了提高油基钻井液的稳定性，通常情况下会加大油基钻井液乳化剂的加量、加大润湿剂改变加重材料的润湿性、钻井过程中也要不断加入乳化剂和润滑剂来补充高温消耗的处理剂。此外，油基钻井液中的成分有机土和氧化钙也有利于乳液稳定。

温度对油基钻井液稳定性的影响非常严重，温度会加速乳液的失稳、加速油基钻井液中加重材料的下沉。随着钻井深度的增加，井下温度越来越高，对油基钻井液研制过程中自身的稳定性提出了更高的要求。单独靠提高乳化剂、润湿剂加量，增加了工程难度和成本，不利于钻井液流变性能的调控。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的油基钻井液在高温条件下稳定性不佳的问题，提供一种共聚物及其应用和油基钻井液稳定剂及其制备方法以及油基钻井液。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种共聚物，其中，该共聚物包括由脂肪酸提供的结构单元、由脂肪酸聚合物提供的结构单元、由多胺化合物提供的结构单元以及由二酸和/或酸酐提供的结构单元。

本发明第二方面提供本发明的共聚物作为油基钻井液稳定剂的应用。

本发明第三方面提供一种油基钻井液稳定剂，其中，该油基钻井液稳定剂包括本发明的共聚物以及可选的不饱和脂肪酸。

本发明第四方面提供一种油基钻井液稳定剂的制备方法，其中，该制备方法包括：

(1)将脂肪酸和脂肪酸聚合物混合溶解；

(2)将步骤(1)得到的混合物与多胺化合物混合后在150-200℃下进行第一反应；

(3)将步骤(2)得到的反应产物冷却至20-35℃后与二酸和/或二酸酐混合，然后在150-200℃下进行第二反应；

以及可选地，将所述第二反应的反应产物冷却至50-70℃后与不饱和脂肪酸混合进行稀释。

本发明第五方面提供由本发明所述的制备方法得到的油基钻井液稳定剂。

本发明第六方面提供一种油基钻井液，该油基钻井液包括油相、盐水、乳化剂和加重材料，其中，该油基钻井液中还含有本发明所述的油基钻井液稳定剂。