[发明专利]一种钻井液用聚合醇类抑制性润滑剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钻井液用聚合醇类抑制性润滑剂及其制备方法。所述制备方法为：取有机胺进行搅拌，搅拌过程中加入有机酸，得预反应物；将预反应物进行加热至设定温度，持续保温、搅拌，完成后即得润滑改性剂；将聚合醇与所述润滑改性剂混合，并进行搅拌，得混合物a；将混合物a中加入水，持续搅拌，得混合物b；将混合物b中依次加入消泡剂和渗透剂，在升温条件下搅拌，完成后即可。所述钻井液用聚合醇类抑制性润滑剂在钻井过程中能够减少钻具摩阻，增加润滑性，同时减少页岩水化，保护地层，且完全符合环保要求。

技术领域

本发明属于钻井领域，具体涉及一种钻井液用聚合醇类抑制性润滑剂及其制备方法。

背景技术

钻井液处理剂是指在石油钻井过程中，用于配制钻井液及维护钻井液性能以及用于处理钻井过程中出现漏失、井壁失稳、卡钻等复杂情况，防止或减缓钻具腐蚀等问题，保证钻井作业顺利进行所使用的化学品。

油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点，目前已广泛应用于钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层。但是，油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响，而且与使用水基钻井液相比机械钻速一般较低。以上缺点大大地限制了油基钻井液的推广应用。水基钻井液由于成本低，环保性好，越来越受到重视，但缺点就是水基泥浆在泥岩层易引起吸水膨胀，造成井壁垮塌。润滑性和抑制性高的润滑剂越来越来受到重视。

聚合醇是一种低碳醇与环氧乙烷、环氧丙烷共聚形成的一种低聚物，是一种非离子型表面活性剂；聚合醇作为一种钻井液用处理剂，能够解决页岩水化膨胀，具有润滑、生物降解、有利于环保、储层保护的特点，具体为：

(i)聚合醇本身是具有浊点的，浊点效应是聚合醇发挥作用的关键，当温度降低到浊点以下时，聚合醇溶液澄清透明，而温度高于浊点温度时，从水中析出，形成憎水膜，吸附在页岩表面，封堵泥页岩孔喉，阻止钻井液滤液进入地层，同时也降低了钻具在钻进过程中的阻力；

(ii)聚合醇对钻井液的流变性影响不大、降低滤液的化学活性，抑制页岩的水化分散；

(iii)聚合醇与水分子争抢页岩中黏土矿物上的吸附位置，在泥页岩表面强烈的吸附，阻止泥页岩水化、膨胀与分散。

而现有聚合醇类润滑剂的特点是虽然可以防止页岩水化，但是润滑性差。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种钻井液用聚合醇类抑制性润滑剂，是一种水基钻井液用添加剂，在钻井过程中能够减少钻具摩阻，增加润滑性，同时减少页岩水化，保护地层。

本发明的方案是，提供一种钻井液用聚合醇类抑制性润滑剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备润滑改性剂，方法为：

(1.1)取有机胺进行搅拌，搅拌过程中加入有机酸，得预反应物；

(1.2)将预反应物进行加热至设定温度，持续保温、搅拌，完成后即得润滑改性剂；

(2)制备钻井液用聚合醇类抑制性润滑剂，方法为：

(2.1)将聚合醇与所述润滑改性剂混合，并进行搅拌，得混合物a；

(2.2)将混合物a中加入水，持续搅拌，得混合物b；

(2.3)将混合物b中依次加入消泡剂和渗透剂，在升温条件下搅拌，完成后即可。

优选地，所述有机胺为聚乙烯胺、二乙烯三胺或四乙烯五胺中的一种；所述有机酸为硬脂酸、油酸或亚油酸中的一种；所述聚合醇为聚乙二醇、聚丙二醇或聚氧乙烯聚氧丙烯中的一种或几种的组合；所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、聚氧乙烯醚化合物或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。