[发明专利]一种环保型钻井液用聚氨基酸类降粘剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种环保型钻井液用聚氨基酸类降粘剂及其制备方法，属于油气勘探与开发技术领域；本发明制备的聚氨基酸类降粘剂，按重量份计，包括以下原料：氨基酸A 30～35份、氨基酸B 10～13份、催化剂10～15份、氢氧化钠20～25份、引发剂15～20份、水100～120份；以氨基酸为原料合成的聚氨基酸降粘剂，具有降粘率高，有很好的抗盐、抗钙能力，同时具有很好的抗温能力，在120℃的热滚实验中，降粘率仍可达到65％以上；聚氨基酸作为绿色环保型降粘剂可自行生物降解，不污染钻井附近土壤，符合当下油气田开发的环保理念。

技术领域

本发明涉及一种环保型钻井液用聚氨基酸类降粘剂及其制备方法，属于油气勘探与开发技术领域。

背景技术

钻井液处理剂是重要的油田化学品之一，是能调节钻井液性能的物质。对于每一口油气井，都必须按照一定的配方，使用各种配浆原材料和化学处理剂配置成所需要的钻井液，或者将它们添加到正在使用的钻井液中，以随时调节和维护钻井液的性能。一般来说，钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分，例如膨润土、水、油和重晶石等。处理剂则是指用于改善和稳定钻井液性能，或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心部分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生极大的影响。

降粘剂的主要作用在于优先吸附于粘土边缘水化弱的地方，其亲水基增加这些地方的水化层，削弱或拆散粘土颗粒构成的网状结构，放出自由水，减少粘颗粒之间的流动摩擦阻力，使钻井液的切力和粘度降低。降粘剂能抑制钻屑水化膨胀和分散，则能减少固体颗粒数目，也有利于降低钻井液粘度，提高流动性。虽然固控设备能有效清除钻井液中的各种固相，起调节钻井液流变性、减少降粘剂使用量的作用，但现在现场固控设备的使用不理想，降粘剂的作用也就更加重要。

国内外的钻井液降粘剂品种繁多，但随着油气勘探开发地质条件愈趋复杂，现有钻井液降粘剂的内在缺陷不断暴露。天然高分子类降粘剂虽然原料易得、价格便宜，但缺陷较多，存在一些抗温、抗盐性能差，甚至含有毒成分，如铁铬木质素磺酸盐。目前油田应用较多的聚合物钻井液降粘剂，处理效果较好，价格较高。有些降粘剂，实验室评价降粘效果好，现场应用时需加大药量，加量若太小，会很快随岩屑、聚合物一起被清除掉，维护周期短，导致钻井成本增加。再者，以丙烯酸等单体合成的聚合物不易降解，会污染环境，不利于环保。

因此，发明一种高效价廉的，可生物降解的钻井液用降粘剂是当下油气田开发的重要方向。

发明内容

针对现有技术中存在的一些问题，本发明提供了一种环保型钻井液用聚氨基酸类降粘剂，所述聚氨基酸类降粘剂按重量份计，包括以下原料：氨基酸A30～35份、氨基酸B 10～13份、催化剂10～15份、氢氧化钠20～25份、引发剂15～20份、水100～120份；所述氨基酸A为酸性氨基酸，所述氨基酸B包括碱性氨基酸或极性中性氨基酸。

作为本发明一种优选的技术方案，所述氨基酸A、氨基酸B及引发剂的重量份比为(2～4)：(0.5～1.5)：(0.5～2)。

作为本发明一种更优选的技术方案，所述氨基酸A、氨基酸B及引发剂的重量份比为(2.5～3.5)：1：(1.3～1.8)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述酸性氨基酸为L-天冬氨酸、谷氨酸中的一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述碱性氨基酸为赖氨酸、精氨酸中的一种，所述极性中性氨基酸为天门冬酰胺、谷氨酰胺中的一种。

作为本发明一种最优选的技术方案，所述氨基酸B为赖氨酸。

作为本发明一种优选的技术方案，所述引发剂为氨基酸C。

作为本发明一种优选的技术方案，所述氨基酸C为含有芳香环结构的氨基酸。

作为本发明一种最优选的技术方案，所述含有芳香环结构的氨基酸选自苯丙氨酸、色氨酸、络氨酸中的一种。