[发明专利]一种非磺化耐高温水基钻井液

说明书

本发明属于石油钻井工程油田化学技术领域，提供了一种非磺化耐高温水基钻井液。本发明的非磺化腐殖酸树脂降滤失剂具有独特的分子结构，在高温条件下具有稀释作用与降低滤失的作用；聚合物增粘降滤失剂由难降解抗高温的单体(如N‑乙烯基吡咯烷酮等)制备，具有优异的抗高温性能；稳定抑制剂中甲酸钠与甲酸钾为还原剂，能够提高钻井液的稳定性；聚天冬氨酸钠为高分子水溶性聚合物，具有分散、螯合作用，可进一步提高钻井液的抗高温稳定性；三者均能提高水溶液密度，可以改善钻井液在高密度条件下的流变性能，具有降低固相含量和稀释的作用，且具有较强的抑制粘土水化分散与膨胀的作用，稳定井壁。本发明的钻井液中不含磺化材料，安全环保。

技术领域

本发明涉及石油钻井工程油田化学技术领域，尤其涉及一种非磺化耐高温水基钻井液。

背景技术

随着我国能源消耗总量的大幅增长，能源供给已成为制约经济和社会发展的重要瓶颈，能源安全是国家安全的重要保障。深层、超深层油气藏开发已成为未来发展趋势，高温深井钻井作业是深层油气田开发的重要工程保障，而钻井液体系的耐高温性能挑战越来越高，现有钻井液技术主要以磺化材料为主体，用以解决高温钻井液在高温条件下的稳定性、滤失性。现有的磺化材料包括磺化褐煤、磺化褐煤树脂、磺化酚醛树脂、磺化单宁以及含有磺酸基团的合成共聚物，但此类磺化材料含硫量高，且本身有毒，生物降解性差，更是在废弃时难以处理。

随着环保形势日益严峻，使得磺化材料的使用受到限制。而往往环保性的材料，如淀粉及改性天然高分子聚合物，存在耐温性较差的缺陷。因此，研究一种非磺化类水基钻井液是未来水基钻井液的发展方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非磺化耐高温水基钻井液。本发明的水基钻井液不含磺化物质，且能够耐高温。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种非磺化耐高温水基钻井液，包括基液、无机悬浮剂、碱性pH调节剂、聚合物增粘降滤失剂、非磺化腐殖酸树脂降滤失剂、稳定抑制剂和加重剂；

所述碱性pH调节剂包括氢氧化钠、氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种；

所述聚合物增粘降滤失剂由包括以下重量份数的原料制备得到：水150～200份，1,4-二氧六环100～150份，N-乙烯基吡咯烷酮10～15份，N,N-二甲基丙烯酰胺25～30份，1-(4-羟基苯)乙醇3～5份，N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.5～1份，NaOH 1.5份，K₂HPO₄2.6份，辣根过氧化物酶0.2份，乙酰丙酮0.4份，双氧水0.1份；

所述非磺化腐殖酸树脂降滤失剂由包括以下重量份数的原料制备得到；水100～150份，腐殖酸60～80份，甲醛10～20份，木质素10～30份，丙烯酸20～40份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5～15份，过氧化苯甲酰0.5～1份，二元胺20～30份，甲醇钠1～2份；

所述稳定抑制剂包括甲酸钠、甲酸钾和聚天冬氨酸钠中的一种或多种。

优选地，所述基液包括淡水或海水。

优选地，所述无机悬浮剂包括膨润土、凹凸棒土和海泡石中的一种或多种。

优选地，所述碱性pH调节剂包括氢氧化钠、氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种。

优选地，所述双氧水的质量浓度为10％。

优选地，所述二元胺包括羟乙基乙二胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、N,N-二甲基-1,2-乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和端基聚醚胺中的一种或多种。

优选地，所述加重剂包括重晶石。

优选地，所述无机悬浮剂、碱性pH调节剂、聚合物增粘降滤失剂、非磺化腐殖酸树脂降滤失剂、稳定抑制剂和加重剂占基液的重量百分比分别为：