[发明专利]一种钻井液处理剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钻井液处理剂及其制备方法。该处理剂由聚醚胺和邻苯二酚基团反应制得：在还原条件下二者充分溶解，加入催化剂，保持反应温度40～100℃，反应4‑12h，得到中间产物；加入还原剂，继续反应8‑24h，得到悬浊液；去除所述悬浊液中的有机溶剂，然后置于透析袋中以去离子水透析，真空冷冻干燥，最终得到所述处理剂。本处理剂与常用水基钻井液具有良好的配伍性，经其处理的钻井液具有固壁性能突出、作用时间长、无污染、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及石油工程领域，特别涉及一种钻井液处理剂及其制备方法。

背景技术

井壁失稳问题一直以来广泛存在于石油天然气勘探、开发过程中，由此引发的井下复杂情况给安全、优质、快速、高效钻井带来很大困难，是当前阻碍石油工业快速发展的主要问题之一。在钻井过程中，一旦井壁不稳定，将导致缩径、卡钻、井壁垮塌掉块、井漏等诸多井下复杂情况和事故，造成重大经济损失。

研究表明，泥页岩井壁失稳是“力学—化学”多因素多场耦合作用下的结果，常规钻井液处理剂往往侧重于化学因素，即减小钻井液与地层之间的化学作用，忽视力学因素及力、化之间的协同作用，因而很难达到真正意义的井壁稳定。

钻井液的废弃物处理也是目前比较棘手的问题之一；同时，钻井液处理剂昂贵的价格也是石油钻井过程中影响其选择的重要因素之一，而市场上井壁稳定效果较好的钻井液处理剂，其价格也都偏贵。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种钻井液处理剂及其制备方法。

第一方面，本发明实施例提供一种钻井液处理剂，所述钻井液处理剂的结构如式(1)所示：

式(1)中，R1为碳原子数为1～4的烷基，R2为氢、碳原子数为1～4的烷基、苯基、-NH₂和中的任一一项或多项，R3为氢、-NH₂、碳原子数为1～4的烷基、苯基和中的任一一项或多项，并且R2和R3中至少有一者包含R4为碳原子数为1～5的烷基，n为大于或等于1的整数。

在一些可选的实施例中，所述钻井液处理剂由聚醚胺和邻苯二酚基团反应制得。

在一些可选的实施例中，所述聚醚胺，其通式如式(2)所示：

式(2)中，R1为碳原子数为1～4的烷基，R2为氢、-NH₂、碳原子数为1～4的烷基、苯基，R3为氢、-NH₂、碳原子数为1～4的烷基、苯基，并且R2和R3中至少有一者为-NH₂。

在一些可选的实施例中，所述邻苯二酚基团，为3,4-二羟基醛类，其通式如式(3)所示：

式(3)中，n为0～4的整数。

在一些可选的实施例中，所述聚醚胺中的氨基与所述邻苯二酚基团中邻苯二酚单体的物质的量之比为1：1.5～1：2.5。

第二方面，本发明实施例提供一种钻井液处理剂制备方法，包含步骤如下：

将所述邻苯二酚基团和有机溶剂加入反应容器，充分溶解；

将所述聚醚胺与有机溶剂混合，充分溶解后快速加入所述反应容器中；

保持还原环境并在搅拌条件下加入催化剂，反应温度保持为40～100℃，反应时间为4-12h，得到中间产物；

搅拌条件下加入还原剂，继续反应时间为8-24h，得到悬浊液；