[发明专利]一种抗高温抗钙保护油气储层水基钻井液降滤失剂及钻井液及其应用

说明书

本发明涉及石油天然气钻井技术领域，公开了一种抗高温抗钙保护油气储层水基钻井液降滤失剂及钻井液及其应用。该抗高温抗钙保护油气储层水基钻井液降滤失剂含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元，其中，式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元的质量比为(0.1‑0.2)：1：(0.05‑0.1)，该降滤失剂的数均分子量为1万至10万。本发明所述的水基钻井液含有所述降滤失剂，该水基钻井液在用于高温高钙的深部盐膏地层钻探过程中，能够表现出较好的抑制、流变、降滤失及保护储层性能。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井技术领域，具体地，涉及一种抗高温抗钙保 护油气储层水基钻井液降滤失剂及钻井液及其应用。

背景技术

根据第二次全国油气资源评价结果，我国石油资源总量为940亿吨，常 规天然气资源量为38万亿m³，剩余油气资源主要分布在深层。我国深部储 层普遍深度超过5000m，目前最深近9000m，井底温度180-260℃，且大多 地区存在大段盐膏层。目前，大庆、南海、吉林、新疆、塔里木、大港等油 田都在实施超深井钻井。抗超高温高钙(CaCl₂≥1％)钻井液是深部盐膏地层 钻探成功的关键，但现有钻井液难以满足大段盐膏层条件下抗超高温及保护 储层要求，钻井工程中面临一系列因钻井液高温失效导致的井壁坍塌、卡钻、 井喷及污染储层等重大技术难题。深层钻探时，钻井液高温失效导致携岩与 悬浮加重材料困难，难以有效支撑井壁，易引发井塌、卡钻、井喷等重大安 全事故，甚至导致井眼报废。目前使用水基钻井液钻含盐膏层超高温井，主 要采用加大化学处理剂用量来维持钻井液性能，不但成本高、处理剂消耗量 大、处理频繁，而且钻井复杂事故多、储层污染大、钻速慢、钻井周期长、 生产安全和公众安全风险大，严重影响钻井质量、速度和效益，甚致影响地 质目的实现。

因此，对抗高温抗钙保护油气储层的水基钻井液降滤失剂及其钻井液研 究具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有的水基钻井液降滤失剂不适用于高温高钙的 深部盐膏地层钻井工艺的缺陷，提供一种抗高温抗钙保护油气储层水基钻井 液降滤失剂及钻井液及其应用。

本发明提供了一种共聚物降滤失剂，该共聚物含有式(1)所示的结构 单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元，其中，式(1) 所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元的质量 比为(0.1-0.2)：1：(0.05-0.1)，该共聚物的数均分子量为1万至10万；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₉、R₁₀和R₁₁各自独立地为氢、 C₁-C₄的烷基或C₁-C₄的烷氧基，R₈选自C₁-C₄的亚烷基。

本发明还提供了一种共聚物的制备方法，该方法包括：在十二烷基硫酸 钠和2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸的存在下，将式(4)所示的单体M1、 式(5)所示的单体M2、式(6)所示的单体M3在作为溶剂的水中进行聚 合反应，其中，所述单体M1、所述单体M2和所述单体M3的用量的质量 比为(0.1-0.2)：1：(0.05-0.1)，所述聚合反应的操作条件使得制备的共聚物 的数均分子量为1万至10万；