[发明专利]一种页岩抑制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，尤其涉及一种页岩抑制剂及其制备方法。

背景技术

泥页岩地层由于其所含黏土比例高，容易水化，给钻井作业带来极大的负 面影响，钻井过程中常出现井壁失稳、井径扩大、卡钻、扭矩及阻力增大等一 系列井下复杂情况，增加了钻井难度。因此钻遇泥页岩地层时必须提高钻井液 对泥页岩的抑制性，最大限度地降低井下复杂情况的发生率。常用的页岩抑制 剂主要有聚合物类、无机盐类、沥青类和腐植酸类等，这些页岩抑制剂均各自 存在一些不足，如沥青类不利于保护环境，硅酸盐会使体系流变性难以调控， 糖苷类、聚乙二醇类不能解决活性泥页岩的钻井问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种页岩抑制剂及其制备方法，该页岩抑制剂能够 解决泥页岩底层的钻井问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种页岩抑制剂，包括以质量百分比的原料配制而成：

优选地，包括以质量百分比的原料配制而成：

优选地，所述水为纯水或超纯水。

本发明还提供了一种页岩抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)向反应釜内加入水和聚醚胺，得到第一混合液；

2)向步骤1)得到的所述第一混合液中加入草酸，并控制反应釜内的温 度，得到第二混合溶液；

3)向步骤2)得到的所述第二混合溶液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵 与氯化胆碱，搅拌反应即得到聚胺类页岩抑制剂。

优选地，步骤2)中所述反应釜内的温度为50～100℃，反应时间为2～4h。

优选地，步骤3)具体为：向步骤2)得到的所述第二混合溶液中加入聚 二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱，继续搅拌并维持反应釜内温度，反应时间 为0.5～2h，即制得聚胺类页岩抑制剂。

本发明的有益效果为：

在本发明中，采用聚醚胺、草酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵与氯化胆碱反 应得到的聚胺类页岩抑制剂，能够有效抑制泥页岩水化膨胀，且具有低毒、低 氨气味、热稳定性高以及与其他处理剂配伍性好的特点，是目前最具发展潜力 的胺类页岩抑制剂。实验结果表明，本发明提供的页岩抑制剂的滚动回收率在 87.6％以上，体积膨胀率低于11.0％，失水低于29.6mL。

具体实施方式

本发明公开了一种页岩抑制剂及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本 文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所述类似的替换和改动 对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的 方法及引用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明 内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来 实现和应用本发明技术。

一种页岩抑制剂，包括以质量百分比的原料配制而成：

在本发明中，聚二甲基二烯丙基氯化铵起到凝胶作用。其中，聚二甲基二 烯丙基氯化铵的质量百分比为15～35％。在本发明的实施例中，聚二甲基二烯 丙基氯化铵的质量百分比为20～30％；在本发明的其他实施中，聚二甲基二烯 丙基氯化铵的质量百分比为23～27％。

在本发明中，聚醚胺作为胺类化合物；聚醚胺的质量百分比为10～25％。 在本发明的实施例中，聚醚胺的质量百分比为15～20％；在其他实施例中，聚 醚胺的质量百分比为17～18％。

在本发明中，草酸作为酸类化合物，用于与上述胺类化合物反应生成页岩 抑制剂。其中草酸的质量百分比为10～25％。在本发明的实施例中，草酸的质 量百分比为12～20％；在其他实施例中，草酸的质量百分比为14～18％。

在本发明中，氯化胆碱起到抑制页岩膨胀的作用。其中，氯化胆碱的质量 百分比为15～35。在本发明的实施例中，氯化胆碱的质量百分比为20～30％； 在其他实施例中，氯化胆碱的质量百分比为24～26％。

在本发明中，水起到稀释剂的作用。其中，水的质量百分比为15～40％。 在本发明的实施例中，水的质量百分比为20～30％。

在本发明的实施例中，水为纯水或超纯水。

本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。

本发明还公开了一种页岩抑制剂的制备方法，包括以下步骤: