[发明专利]钻井液用天然高分子降滤失剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田钻井液用降滤失剂及其制备方法与应用，具体是指一种可用作油田钻井液用的无生物毒性的天然高分子降滤失剂及其制备方法与应用。

背景技术

钻井液用降滤失剂，是用于保证钻井液性能稳定，减少有害液体向地层滤失，以及稳定井壁和保证井径规则的泥浆处理剂。随着钻遇地层的日趋复杂，天然以及天然改性的降滤失剂已经不能满足钻井的需求。例如以羧甲基纤维素钠为代表的纤维素产品在钻井液中抗盐能力差，被盐和钙污染后，钻井液粘度明显上升，降滤失效果明显下降。预胶化淀粉降滤失剂虽然在盐水和饱和盐水钻井液中降滤失效果比羧甲基纤维素钠稍好些，但其热稳定性差。对于具有耐温抗盐要求的降滤失剂，目前国内常用的多为以丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺为单体的聚合物类、酚醛树脂类降滤失剂。但这些产品中的残余单体，如酚醛树脂类降滤失剂中残余的苯酚、甲醛类等原料对环境造成很大的污染。随着油气田勘探开发的深入和社会经济的发展,对钻井液减少储层伤害、环境保护的要求日益提高。因此，制备出无生物毒性，有利于环境保护同时具有抗温抗盐效果的降滤失剂产品具有重要的现实意义和迫切性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于油田钻井液用降滤失剂，特别是一种可有效降低钻井液滤失量，同时对环境无污染的天然高分子降滤失剂，并且具有良好的抗温抗盐效果。

本发明的另一目的是提供所述钻井液用天然高分子降滤失剂的制备方法，其工艺简单，且所制备的降滤失剂在降低滤失量的同时不会对环境造成污染。

本发明的另一目的在于提供所述钻井液用天然高分子降滤失剂的应用。

为达上述目的，一方面，本发明提供一种钻井液用天然高分子降滤失剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

将魔芋胶、纯碱、尿素、甘油、乙醇、水按照70～100:15～20:4～6:5～8:30～40:10～30的重量比在搅拌下加入到捏合机中，于常压以及70～90℃反应3～4.5小时，冷却后，出料，干燥，粉碎，即得产品钻井液用天然高分子降滤失剂。

由于本反应开始后流动性会变差，为了提高反应速度和反应的均匀性，上述反应在捏合机中进行。

除特别注明外，本发明中所述比例与百分含量均为重量比例或百分含量。

本发明的制备方法中，混合体系中各组分的量是以有效物质的量计，当配制本发明的混合反应体系所用的各原料不是纯物质时，应根据其中有效物质实际浓度进行相应折算后配料。例如，当采用工业上常用的95％乙醇水溶液作为原料配制本发明的混合反应体系时，混合体系中乙醇的量“30～40”是指乙醇组分的实际有效量，而非配料95％乙醇水溶液的用量(95％乙醇水溶液中的水应计入水的量“10～30”中)。

根据本发明的具体实施方式，在本发明所述的钻井液用天然高分子降滤失剂的制备方法中，其中所述的干燥是在100～120℃条件下干燥4～6h，干燥的目的在于充分除去体系中的乙醇和水分，便于运输，计量等。

另一方面，本发明提供一种钻井液用天然高分子降滤失剂，其是根据本发明所述的方法制备得到的。

根据本发明的具体实施方式，在本发明所述的钻井液用天然高分子降滤失剂中，其为自由流动颗粒或粉末。

根据本发明的具体实施方式，在本发明所述的钻井液用天然高分子降滤失剂中，其具有如下特性：

在1wt％浓度，其pH≥6；在0.9wt％浓度，4％盐水钻井液中滤失量为2～10mL/30min；在1.2wt％浓度，饱和盐水钻井液中滤失量为2～10mL/30min；EC50值为110000～125000mg/L。

再一方面，本发明提供一种钻井液，其添加了本发明所述的钻井液用天然高分子降滤失剂。以水的总重量为基准，其中钻井液用天然高分子降滤失剂的含量为0.1wt％～2.0wt％，优选1.5wt％。因此本发明提供了本发明所述的钻井液用天然高分子降滤失剂在配制油田钻井液中的应用。

综上所述，本发明提供了一种钻井液用天然高分子降滤失剂及其制备方法与应用以及应用所得到的钻井液。本发明所述的天然高分子降滤失剂的合成方法简单、成本低、降滤失能力较强，无生物毒性，对环境无污染，具有优良的抗温、抗盐和抗钙能力。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合具体实例对本发明的技术方案进行以下详细说明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1