[发明专利]腐殖酸改性的水基钻井液用降滤失剂及制备方法和钻井液

说明书

本发明提供了一种腐殖酸改性的水基钻井液用降滤失剂及制备方法和水基钻井液，解决了现有技术中的降滤失剂大多抗温性能差，抗盐能力也差的技术问题。所述降滤失剂是以腐植酸钠为原料，通过2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺和改性二氧化硅对腐植酸钠进行接枝改性经共聚反应制备而成。本发明的降滤失剂抗温能力能提高到230℃，抗盐能达到5%以上，并且在应用中能够有效的改善滤饼质量，降低滤失量；并且无毒可降解，满足环保要求，不会对环境造成污染，也不会对地层和油品品质造成伤害。

技术领域

本发明涉及一种降滤失剂，具体涉及一种腐殖酸改性的水基钻井液用降滤失剂及制备方法和水基钻井液。

背景技术

在钻井过程中，由于压差的作用，钻井液中的水分不可避免地通过井壁滤失到地层中，造成钻井液失水。随着水分进入地层，钻井液中粘土颗粒便附着在井壁上形成“滤饼”，形成一个滤饼井壁。由于滤饼井壁比原来的井壁致密得多，所以它一方面阻止了钻井液的进一步失水，一方面起到了保护井壁的作用。但是在滤饼井壁形成的过程中，滤失的水分过多，滤饼过厚，细粘土颗粒随水分进入地层等都会影响正常钻井，并对地层造成伤害。

钻井液的滤失及滤饼的形成在钻井过程中钻井液的滤失是必然的，通过滤失可形成滤饼保护井壁。但是钻井液滤失量过大，易引起页岩膨胀和坍塌，造成井壁不稳定。此外，滤失量增大的同时滤饼增厚，使井径缩小，给旋转的钻具造成较大的扭矩，起下钻时引起抽汲和压力波动，易造成压差卡钻。因此，适当地控制滤失量是钻井液的重要性能之一。显然，钻井液的滤失量与地层渗透率密切相关。但钻井液发生滤失的同时就有滤饼形成，钻井液再发生滤失时，必须经过已经形成的滤饼。因此，决定滤失量大小的主要因素是滤饼的渗透率。如何形成低渗透率的高质量滤饼，阻止钻井液的进一步滤失，是钻井液配制中要考虑的主要问题之一。

降滤失剂作为钻井液性能第一调节剂，其环保性亦是相当重要的，现有的钻井液降滤失剂大多带有毒性基团，有生物毒性不易降解，会对环境造成污染，同时还可能伤害地层和油品品质。

降滤失剂还需要具有抗高温的性能以及具备良好的抗盐能力，现有的环保型水基钻井液用降的滤失剂抗温能力在200℃以下，在200℃的高温条件下会发生分解；抗盐能力也差，并不能满足需求。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1、现有技术中的降滤失剂，滤饼质量不佳，滤失量较大；

2、现有技术中的降滤失剂，大多不环保，会对环境造成污染，同时还可能伤害地层和油品品质；

3、现有技术中的降滤失剂，大多抗温性能差，抗盐能力也差；

发明内容

本发明的目的在于提供一种腐殖酸改性的水基钻井液用降滤失剂及制备方法和水基钻井液，以解决现有技术中的降滤失剂，大多抗温性能差，抗盐能力也差的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种腐殖酸改性的水基钻井液用降滤失剂，它以腐植酸钠为原料，通过2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和改性二氧化硅对腐植酸钠进行接枝改性经共聚反应制备而成。

可选的或优选的，所述接枝改性的共聚反应中加入了引发剂。

可选的或优选的，所述引发剂为能引发接枝共聚和加成聚合的氧化还原性引发剂。

可选的或优选的，所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和腐植酸钠的质量比为2-8：6-12：3-9。

可选的或优选的，所述改性二氧化硅的用量为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和腐植酸钠总质量的1％-15％；所述引发剂的用量为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和腐植酸钠总质量的10％-30％。