[发明专利]流型调节剂以及大温差恒流变油基钻井液

说明书

本发明涉及油气开采领域，具体涉及流型调节剂以及大温差恒流变油基钻井液。所述流型调节剂含有组分A、组分B、组分C和组分D；所述组分A为含有由二聚脂肪酸提供的结构单元、由二元胺类化合物提供的结构单元和由脂肪胺聚氧乙烯醚提供的结构单元的第一共聚物；所述组分B为含有长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和由二元醇类化合物提供的端基的第二共聚物；所述组分C为含有由二聚脂肪酸提供的结构单元和由脂肪胺聚氧乙烯醚提供的结构单元的第三共聚物；所述组分D为醚类化合物。本发明所提供的含有所述流型调节剂的大温差恒流变油基钻井液可以在2～120℃内保持动切力满足现阶段深水钻井的安全钻井需求。

技术领域

本发明涉及油气开采领域，具体涉及流型调节剂以及大温差恒流变油基钻井液。

背景技术

随着油气资源勘探开发的不断深入，深水、超深水钻井作业数量逐渐增加。目前世界范围内已探明深水油气资源主要分布在墨西哥湾、巴西、西非、东非、地中海、印度、澳大利亚以及中国南海等。近些年来，深水钻井迎来了迅猛发展，水深从上世纪80年代的500米逐渐发展到现在的3000多米，深水井的比例也在逐年增加。这给深水钻井液技术带来越发严峻的挑战，如泥线和井底之间的大温差环境导致钻井液流变性难于调控、气体水合物堵塞管汇、井眼清洁差、重晶石沉降、ECD变化大、容易引起井壁失稳及井下漏失等复杂情况。

目前，油包水乳化钻井液虽然具有较高的成本，但因其具备水基钻井液技术难以企及的页岩抑制性、水合物抑制性、润滑性和储层保护能力而成为海洋深水钻井的主体技术。油包水乳化钻井液主要包括传统的油基钻井液和新兴的合成基钻井液，其主要区别在于基础油的类别。传统的油基钻井液主要使用柴油或白油作为基础油，芳烃含量相对较高，不易生物降解，并且粘度随温度降低增幅较大，不易于深水钻井过程中流变性的调控。合成基钻井液的基础油多为人工合成酯类、线性α烯烃、气制油等。与柴油、白油相比，具有更低的粘度且更易于生物降解，便于在大温差环境下控制流变性并满足世界范围内日益严格的环保要求，因此现阶段深水钻井作业中所使用的油包水乳化钻井液多为合成基钻井液。

在深水低温环境下，传统的油包水乳化钻井液粘度切力会大幅提升，针对这一问题，国内外在大量研究的基础上逐渐发展出一种“恒流变”钻井液体系。在较多报道中指出，这种恒流变钻井液体系可以在4至65℃温度范围内保持体系的动切力、低剪切速率粘度(六速粘度计6r或3r读数)和10min静切力的相对恒定，从而有效控制ECD，实现安全钻井，这一指标也成为目前业界普遍承认的“恒流变”钻井液判定标准。

然而，随着近些年来深水钻井的水深不断刷新，海底温度也不断出现新低，某些海域泥线附近甚至可以达到0℃，再加上钻入地层后井深也在逐渐加深，深水钻井的温差变化范围已不仅限于4℃到65℃之间。现有的恒流变钻井液技术难以在更大的温度范围内保证其有效性。此外，现有技术在流变性能方面对基础油及核心处理剂的配比要求极为严苛，不利于新型天然改性的环保基础油的使用并且现场维护难度较大。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种受温度影响较少的、能够实现油基/合成基钻井液的恒流变性能的流型调节剂以及大温差恒流变油基钻井液。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种流型调节剂，所述流型调节剂含有组分A、组分B、组分C和组分D；

所述组分A为含有由二聚脂肪酸提供的结构单元、由二元胺类化合物提供的结构单元和由脂肪胺聚氧乙烯醚提供的结构单元的第一共聚物；

所述组分B为含有长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和由二元醇类化合物提供的端基的第二共聚物；

所述组分C为含有由二聚脂肪酸提供的结构单元和由脂肪胺聚氧乙烯醚提供的结构单元的第三共聚物；

所述组分D为醚类化合物；