[发明专利]钻井液添加剂组合物及其应用和适于高承压随钻堵漏的水基钻井液及其应用

摘要

本发明涉及石油工业的钻井领域，具体地，涉及一种钻井液添加剂组合物及其应用和适于高承压随钻堵漏的水基钻井液及其应用。该组合物含有堵漏剂、纳米封堵剂、提切剂、仿生固壁剂和仿生页岩抑制剂所述堵漏剂为弱交联共聚物，且所述弱交联共聚物中交联子结构的含量为0.1‑1重量％；所述纳米封堵剂为改性的二氧化硅纳米颗粒；所述提切剂为二聚酸‑有机胺共聚物；所述仿生固壁剂为主链上接枝有源自多巴胺的基团的羧甲基壳聚糖。本发明的组合物能够通过所述堵漏剂、纳米封堵剂、提切剂、仿生固壁剂和仿生页岩抑制剂之间配合作用，能够使得添加有该组合物作为添加剂的水基钻井液，在随钻过程中获得优良的堵漏效果。

主权项

一种钻井液添加剂组合物，其特征在于，该组合物含有堵漏剂、纳米封堵剂、提切剂、仿生固壁剂和仿生页岩抑制剂：所述堵漏剂为含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元的弱交联共聚物，且所述弱交联共聚物中交联子结构的含量为0.1‑1重量％，所述交联子结构为由交联剂形成的组成结构：式(1)式(2)式(3)其中，R1、R1'、R2、R2'、R6和R6'各自独立地选自H和C1‑C6的烷基；R3选自C0‑C6的亚烷基；R4选自‑COOM、‑SO3M或‑CO‑NH‑R5‑SO3M，R5选自C0‑C6的亚烷基，M选自H或碱金属元素；R7选自H或C1‑C20的烷基；所述纳米封堵剂为改性的二氧化硅纳米颗粒，所述改性的二氧化硅纳米颗粒上的改性基团包括丙烯酸类共聚物链，所述丙烯酸类共聚物链中的结构单元由下式(A)所示结构的单体中的一种或多种以及式(B)所示结构的单体中的一种或多种提供：式(A)式(B)其中，L1选自‑OH、C1‑C10的烷氧基或‑N(L3)L2，L2和L3各自独立地选自H、C1‑C10的烷基和被取代基取代的C1‑C10的烷基，所述取代基为‑COOH、‑OH、卤素和‑SO3H中的一种或多种；L为C0‑C10的亚烷基；所述提切剂为二聚酸‑有机胺共聚物，该共聚物包括来自二聚酸的结构单元、来自烷基胺的结构单元以及来自芳香胺的结构单元，其中，所述二聚酸为油酸和亚油酸的二聚体，所述烷基胺为C10‑C20的烷基伯胺中的一种或多种，所述芳香胺为苯胺和苯环上被C1‑C3的烷基单点取代的或多点取代的苯胺中的一种或多种；所述仿生固壁剂为主链上接枝有源自多巴胺的基团的羧甲基壳聚糖，所述源自多巴胺的基团如式(I‑1)所示：所述仿生页岩抑制剂由式(III‑1)所示的结构单元和式(IV‑1)所示的结构单元构成：式(III‑1)所示的结构单元和式(IV‑1)所示的结构单元的摩尔比为0.2‑6：1，且所述仿生页岩抑制剂的重均分子量为800‑4000g/mol。