[发明专利]一种流型调节剂及其制备方法与深水水基恒流变钻井液

说明书

本发明提供了一种流型调节剂及其制备方法与深水水基恒流变钻井液。该流型调节剂，由以下原料通过原位乳液聚合法制备得到：纳米甲基纤维素2‑20质量份，疏水单体5‑10质量份，阴离子型亲水单体2‑7质量份，乳化剂1‑2质量份，抗温单体4‑5质量份，阳离子单体1‑3质量份、引发剂0.4‑0.6质量份；其中，所述疏水单体包括丙烯酸脂类单体；所述阴离子型亲水单体包括丙烯酸类单体和/或丙烯酰胺类单体；所述阳离子单体包括有机铵盐；所述抗温单体包括具有刚性基团的抗温单体和具有支化单体的抗温单体。

技术领域

本发明属于石油工业油田化学技术领域，特别涉及一种深水水基恒流变钻井液用流型调节剂及其制备方法与深水水基恒流变钻井液。

背景技术

深水钻井液技术是深水油气开发的关键技术之一。低温流变调控是深水钻井液的技术核心。海底泥线附近的低温环境(0-4℃)是阻碍深水油气开发的重要原因之一。由于造浆黏土低温增稠的特性，低温会造成钻井液增稠、糊塞、跑浆等问题，极大增加了钻井作业的事故风险。因此，在深水油气钻探中，减小当量循环密度(ECD)变化，提高钻井液流变性的低温稳定性，成为高性能深水钻井液开发的一个重要方向。

近来国内开发的新型深水水基恒流变钻井液采用微乳液聚合物作为关键处理剂，强化了钻井液的流变稳定性，在深水油气开发中具有广阔的应用前景。但是由于水基钻井液的特殊性，常规的流型调节剂在耐温耐盐、低温流变调控、提切稳切方面均有一定不足。

现有深水水基钻井液流型调节剂存在的缺点：(1)耐温性能不足，深水地层复杂的温度变化要求处理剂有着更好的耐温能力；(2)低温流变调控能力不足，泥线位置多为2-4℃易引起钻井液黏度、切力的大幅度变化；(3)耐盐性能不足，多种常规流型调节剂的流行调变效果受盐浓度影响严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于深水水基恒流变钻井液的流型调节剂，该流型调节剂同时具备优异的耐温性能、耐盐性能以及低温流变调控性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种流型调节剂，其中，该流型调节剂由以下原料通过原位乳液聚合法制备得到：

纳米甲基纤维素2-20质量份，疏水单体5-10质量份，阴离子型亲水单体2-7质量份，乳化剂1-2质量份，抗温单体4-5质量份，阳离子单体1-3质量份、引发剂0.4-0.6质量份；

其中，所述疏水单体包括丙烯酸脂类单体；所述阴离子型亲水单体包括丙烯酸类单体和/或丙烯酰胺类单体；所述阳离子单体包括有机铵盐；所述抗温单体包括具有刚性基团的抗温单体和具有支化单体的抗温单体。

在上述流型调节剂中，优选地，所述疏水单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸六氟丁酯中的一种或两种以上的组合。

在上述流型调节剂中，优选地，所述阴离子型亲水单体包括丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的一种或两种以上的组合。

在上述流型调节剂中，优选地，所述阳离子单体包括二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和3-丙烯酰胺丙基-三甲基氯化铵(TAC)中的一种或两种以上的组合。

在上述流型调节剂中，优选地，所述具有刚性基团的抗温单体包括苯乙烯(St)和/或对苯乙烯磺酸钠(SSS)。

在上述流型调节剂中，优选地，所述具有支化单体的抗温单体包括马来酸酐(MA)和/或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。

在上述流型调节剂中，优选地，所述乳化剂为MS-1乳化剂(有效成分为烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐)；在一具体实施方式中，MS-1乳化剂购自江苏省海安石油化工厂。

在上述流型调节剂中，优选地，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾和过氧化氢中的一种或两种以上的组合。