[发明专利]一种南极用耐-55℃钻井液及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种南极用耐-55℃钻井液，其特征在于，包括以下质量份的组分：钻井液基液70-90份、钻井液密度调节剂10-30份、乳化剂1-3份、提切剂2-5份；

所述钻井液基液为低聚合度聚α-烯烃，所述α-烯烃为己烯或辛烯，聚合度为2-3；所述钻井液密度调节剂为二氯溴乙酸甲酯；所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述提切剂是由双链烷基季铵盐和己内酰胺改性的有机土。

2.根据权利要求1所述南极用耐-55℃钻井液，其特征在于，所述钻井液密度调节剂按照下述方法制备得到：

（1）将二氯乙酸、催化剂I和带水剂加入装有分水器的反应器中，加热至反应温度后，滴加甲醇，进行反应；反应完成后，冷却至室温，经蒸馏，得到中间体二氯乙酸甲酯；

（2）将中间体二氯乙酸甲酯、溴化剂和催化剂II加入溶剂中，加热进行反应；反应完成后，经分离纯化，得到钻井液密度调节剂。

3.根据权利要求2所述南极用耐-55℃钻井液，其特征在于，步骤（1）中所述催化剂I为氯化铁；所述催化剂I与二氯乙酸的质量比为1-3:100；

所述带水剂为环己烷或甲苯；所述带水剂与二氯乙酸的质量比为2-4:5；

所述二氯乙酸与甲醇的质量比为1:1-1.5。

4.根据权利要求3所述南极用耐-55℃钻井液，其特征在于，步骤（1）中所述带水剂为环己烷。

5.根据权利要求2所述南极用耐-55℃钻井液，其特征在于，步骤（1）中所述反应温度为100-150℃；所述甲醇的滴加时间为5-10min；甲醇滴加完毕后，反应至无水分出时，停止反应；

所述蒸馏过程中，常压下收集141-145℃的馏分即为中间体二氯乙酸甲酯。

6.根据权利要求2所述南极用耐-55℃钻井液，其特征在于，步骤（2）中所述溴化剂为三溴化铁或溴化铜；所述溴化剂与中间体二氯乙酸甲酯的质量比为4-5:5；

所述催化剂II为三溴化磷或氧化铜；所述催化剂II与中间体二氯乙酸甲酯的质量比为1-2:5；

所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或石油醚；所述溶剂的体积与中间体二氯乙酸甲酯的质量之比为2-3mL:1g。

7.根据权利要求6所述南极用耐-55℃钻井液，其特征在于，步骤（2）中所述溴化剂为溴化铜；所述催化剂II为三溴化磷。

8.根据权利要求2所述南极用耐-55℃钻井液，其特征在于，步骤（2）中所述反应的温度为55-65℃，反应的时间为60-70h；

分离纯化步骤为：常压下蒸馏，收集159-162℃的馏分。

9.权利要求1-8任一项所述南极用耐-55℃钻井液的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

将钻井液基液置于搅拌器浆杯中，边搅拌边加入钻井液密度调节剂，搅拌10-15min；再加入乳化剂，搅拌10-15min；再加入提切剂，搅拌20-30min，即可制得。

10.权利要求1-8任一项所述南极用耐-55℃钻井液的应用，其特征在于，应用于南极冰下岩层钻井。