[发明专利]一种耐高温的生物降解水基钻井液

说明书

本发明属于石油钻井工程油田化学技术领域，提供了一种耐高温的生物降解水基钻井液。本发明的水基钻井液以改性木质素淀粉和聚阴离子纤维混合物作为非磺化降滤失剂，改性木质素淀粉的使用降低普通淀粉对钻井液粘度的影响，具有一定的抗温性能(160℃)及降解性和降滤失性，同时，改性木质素淀粉为可降解大分子；以改性腐殖酸树脂、腐殖酸钾和纳米二氧化硅的混合物为非磺化封堵剂，提高了泥饼的封堵性能，降低了钻井过程中波动压力的传播；且非磺化封堵剂中的改性腐殖酸树脂和腐殖酸钾均为可降解有机物质。同时，本发明的水基钻井液中没有使用含硫和含磷的物质，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，尤其涉及一种耐高温的生物降解水基钻井液。

背景技术

随着我国能源消耗总量的大幅增长，深层、超深层油气藏开发已成为未来发展趋势，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，例如磺化褐煤、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。由于钻井液的降解性差，通用做法是采用不落地方法，即钻探完成后，将钻井液转运到处理站集中处理，处理难度大，且成本高昂，严重制约着能源开发与环境保护的双重发展。

公开号为CN104194746A的中国专利公开了一种生物降解钻井液，公开号为CN10869057A的中国专利公开了一种生态钻井液及其在盐碱地改良中的应用，公开号为CN111040745A的中国专利公开了一种自然降解环保钻井液，上述发明专利已经对生物降解钻井液进行了研究，但其中仍然存在较多不足，如含有硫、磷等元素，而硫磷元素的存在会对土壤造成影响；同时，存在耐温性差的温度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐高温的生物降解水基钻井液，本发明提供的水基钻井液不含硫、磷元素，安全环保；且耐高温和可降解。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种耐高温的生物降解水基钻井液，包括基液、膨润土、pH调节剂、包被剂、提切剂、非磺化降滤失剂、非磺化封堵剂、润滑剂、稳定抑制剂和加重剂；

所述包被剂为聚天冬酰胺；

所述提切剂包括香豆胶、罗望子胶和黄原胶中的一种或多种；

所述非磺化降滤失剂为改性木质素淀粉和聚阴离子纤维素混合物；所述改性木质素淀粉由包括以下重量份数的原料制备得到：淀粉10～30份，水150～200份，木质素50～70份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5～15份，丙烯酸10～20份，N,N-亚甲基双丙烯酰胺3～5份，过氧化苯甲酰0.5～1份；

所述非磺化封堵剂为改性腐殖酸树脂、腐殖酸钾和纳米二氧化硅的混合物；所述改性腐殖酸树脂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10～20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；

所述润滑剂为植物油、聚甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯羊毛醇混合物；所述植物油、聚甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯羊毛醇混合物中植物油、聚甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯羊毛醇的质量比为85～90：5～7：5～8；

所述稳定抑制剂为甲酸钾和/或聚天冬氨酸钠。

优选地，所述膨润土、pH调节剂、包被剂、提切剂、非磺化降滤失剂、非磺化封堵剂、润滑剂、稳定抑制剂和加重剂占基液的重量百分比分别为：

膨润土：1～3％；

pH调节剂：0.2～1％；

包被剂：0.3～0.8％；

提切剂：0.1～0.5％；