[发明专利]一种油气层保护剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种油气层保护剂及其制备方法。所述油气层保护剂包含：瓜尔胶、有机硅酸盐、磺化酚醛树脂、白油、钙盐、烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、水解聚丙烯晴胺盐和水。所述制备方法包括(1)将水、瓜尔胶、白油、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇脂肪酸酯加热并混合均匀后，得到第一混合物；(2)将磺化酚醛树脂、钙盐、甲基硅酸盐和水解聚丙烯晴胺盐添加到所述第一混合物中并搅拌，得到所述油气层保护剂。本发明所述油气层保护剂具有很强的抑制泥页岩水化膨胀、分散能力，同时不影响钻井液的流变性能，可以有效地阻止或延缓钻井液滤液进入地层，阻止或延缓地层空隙压力增加，起到延长井壁坍塌周期的作用。

技术领域

本发明涉及钻井技术，尤其是涉及油气保护剂。

背景技术

在钻井过程中，由于钻井液所产生的正压差的存在很难避免对所钻油气层造成伤害，为了降低油气层损害的程度，最终实现零伤害钻井，所以需要开展油气层保护钻井完井液体系的研究。目前国内外正在研究与应用的体系主要有：无侵入、正电胶(MMH)、硅酸盐、甲基葡萄糖(MEG)、甲酸盐、全油基、合成基钻井完井液体系等。

现有的油气层保护技术中最常用也是很重要的一项就是屏蔽暂堵技术。但所用的暂堵剂必须与油气层的孔喉直径严格匹配，以达到架桥的目的。一方面由于准确且完整的油气层孔径资料不易获得，选择粒径就带有盲目性；另一方面由于油气层的非均质性较强，油气层的孔喉直径分布范围较宽，往往导致所选暂堵剂只能对某一井段达到较好的暂堵效果，因而不能有效保护整个油气层。

现有的油层保护剂存在以下问题：①阳离子乳化沥青类的油层保护剂对钻井液性能影响大，可变形性大，弹性及刚性差，封堵性能较差，承压能力低；②聚合醇类的油层保护剂的封堵效果差，部分产品起泡；③无渗透或超低渗透类的油层保护剂的封堵性能虽然较好，但是增粘效果显著，抑制性差。

因此，针对现有屏蔽暂堵技术的特点，研发出一种不受油气层的孔喉直径影响的油气层保护剂是十分必要的。

发明内容

为了解决上述的一个或者多个问题，本发明提供了如下技术方案。

第一方面，本发明提供了本发明提供了一种油气层保护剂，所述油气层保护剂包含：

(1)瓜尔胶；

(2)有机硅酸盐；

(3)磺化酚醛树脂；

(4)白油；

(5)钙盐；

(6)烷基酚聚氧乙烯醚；

(7)失水山梨醇脂肪酸酯；

(8)水解聚丙烯晴胺盐；和

(9)水。

第二方面，本发明提供了一种一种制备油气层保护剂的方法，所述方法包括：

(1)将水、瓜尔胶、白油、烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨醇脂肪酸酯加热混合均匀，得到第一混合物；

(2)将磺化酚醛树脂、钙盐、有机硅酸盐和水解聚丙烯晴胺盐添加到所述第一混合物中并混合均匀，得到所述油气层保护剂。

申请人基于水基钻井液成膜理论研制的一种新的油气层保护剂，该产品原料采用具有高成膜效能的有机硅酸盐聚合物。具有很强的抑制泥页岩水化膨胀、分散能力，同时不影响钻井液的流变性能。该产品的主要机理是通过成膜效应及尺寸分布较宽的有机硅酸粒子经吸附、扩散等途径，结合到粘土晶层端面，堵塞粘土层片之间的缝隙，抑制粘土的水化，从而稳定了粘土。该产品与粘土进行化学反应产生无定形的胶结力，使粘土等矿物颗粒凝结成牢固的整体。同时与地层多价离子反应，在井壁表面形成分子膜，该分子膜类似化学“封固层”，可以封堵微裂缝，从而有效地阻止或延缓钻井液滤液进入地层，阻止或延缓地层空隙压力增加，起到延长井壁坍塌周期的作用。