CN106543993A - 钻井液用环保型低荧光封堵剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钻井液用添加剂领域，具体公开了一种钻井液用环保型荧光封堵剂及其制备方法。该封堵剂由以下组分制备得到，以重量份数计，所述组分包括：C1618脂肪醇35～45份、硬脂酸40～45份、聚乙二醇2～6份、对甲苯磺酸0.5～1.5份、烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、轻质CaCO3 10～16份、棉纤维10～15份。本发明产品具有较低的荧光级别，并且可生物降解，有利于环境保护；产品兼有沥青类产品优良的封堵防塌性能和油层保护作用。

Description

钻井液用环保型低荧光封堵剂及其制备方法
技术领域
本发明属于钻井液用添加剂领域，具体涉及钻井液用环保型荧光封堵剂及其制备方法。
背景技术
现有钻井液技术中虽已经研发出沥青类、石蜡类、聚合醇类封堵剂，一定条件下具有良好的封堵效果，但沥青类荧光级别高，仅限于在低环保要求地区的生产井中实用，石蜡类、聚合醇类则易气泡、易引起钻井液黏度大幅度升高，不能满足防塌钻井液的需求。为此，亟待开发一种新型钻井液用封堵剂，荧光强度低，高温下封堵性能良好，不增黏不增稠，可用于高环保要求地区。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种钻井液用环保型低荧光封堵剂，该封堵剂由以下组分制备得到，以重量份数计，所述组分包括：C1618脂肪醇35～45份、硬脂酸40～45份、聚乙二醇2～6份、对甲苯磺酸0.5～1.5份、烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、轻质CaCO3 10～16份、棉纤维10～15份。
其中，上述钻井液用环保型低荧光封堵剂中，所述聚乙二醇为PEG-600。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述钻井液用环保型低荧光封堵剂的制备方法，该方法具体如下：
将C1618脂肪醇35～45份加入反应釜中，然后加热至60～70℃时开启搅拌，然后缓慢依次加入硬脂酸40～45份、对甲苯磺酸0.5～1.5份，然后升温至150～160℃，恒温反应3.5～4.5h；然后降温，待温度降至70～80℃时，加入烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、聚乙二醇2～6份，搅拌25～35min后，再缓慢加入轻质CaCO3 10～16份、棉纤维10～15份，70～80℃恒温搅拌反应0.8～1.2h后出料，冷却至常温后，粉碎得产品。
其中，上述钻井液用环保型低荧光封堵剂制备方法中，所述搅拌的转速为50～60r/min。
其中，上述钻井液用环保型低荧光封堵剂制备方法中，所述产品的粒径为20目筛通过率≥90％。
本发明的有益效果是：本发明产品呈粉末状，原料易得，大大降低了成本；其具有较低的荧光级别，不会对地质录井形成干扰；毒性低，可被生物降解，有利于保护环境；具有优良的封堵防塌性能，适用于各种强水敏性和其它复杂地层，配伍性好，且用量少，成功率高；使用过程中可随钻随堵，不需停钻堵漏；而且对钻井液的流变性和pH影响较小；另外，本产品具有良好的润滑性能和降滤失性能，可保护油气层。
具体实施方式
本发明提供了一种钻井液用环保型低荧光封堵剂，该封堵剂由以下组分制备得到，以重量份数计，所述组分包括：C1618脂肪醇35～45份、硬脂酸40～45份、PEG-600 2～6份、对甲苯磺酸0.5～1.5份、烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、轻质CaCO3 10～16份、棉纤维10～15份。
进一步的，本发明还提供了上述钻井液用环保型低荧光封堵剂的制备方法，该方法具体如下：
将C1618脂肪醇35～45份加入反应釜中，然后加热至60～70℃时开启搅拌，然后缓慢依次加入硬脂酸40～45份、对甲苯磺酸0.5～1.5份，然后升温至150～160℃，恒温反应3.5～4.5h；然后降温，待温度降至70～80℃时，加入烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、PEG-600 2～6份，搅拌25～35min后，再缓慢加入轻质CaCO3 10～16份、棉纤维10～15份，70～80℃恒温搅拌反应0.8～1.2h后出料，冷却至常温后，粉碎至20目筛通过率≥90％，得到产品。
其中，上述钻井液用环保型低荧光封堵剂制备方法中，所述搅拌的转速为50～60r/min。
本发明产品是发明人经创造性劳动所得，发明人通过对高碳脂肪醇、硬脂酸、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇等进行水溶性加工处理，同时引入棉纤维，使产物不仅能与水、粘土发生乳化作用，在不同温度下能形成韧性粒子，以堵塞地层的微裂缝和渗透性地层的孔缝，同时，棉纤维可以相互搭配连成网状结构，阻止钻井液向地层深部渗透；且棉纤维在压力作用下，能提高泥饼致密性、拉伸性、韧性以及井壁的粘合力，从而使得产品拥有较强的封堵裂缝、稳定泥浆流变性和改善泥饼质量的能力。同时由于产品原料多为石蜡、树脂、麦秸纤维等，因此产品具有较低的荧光级别，并且可生物降解，有利于环境保护；产品兼有沥青类产品优良的封堵防塌性能和油层保护作用。
以下结合实施例对本发明作进一步解释和说明，但并不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
钻井液用环保型低荧光封堵剂按照以下方法制备得到：
将C1618脂肪醇40份加入反应釜中，然后加热至65℃时开启搅拌(转速为55r/min)，然后缓慢依次加入硬脂酸42份、对甲苯磺酸1份，然后升温至155℃，恒温反应4h；然后降温，待温度降至75℃时，加入烷基酚聚氧乙烯醚1份、PEG-600 5份，搅拌30min后，再缓慢加入轻质CaCO3 15份、棉纤维12份，75℃恒温搅拌反应1h后出料，冷却至室温后，粉碎至20目筛通过率为95％，得到终产品。
实施例2：实施例1所得产品性能测试
1、采用本领域常规测试方法，在4wt％膨润土浆中加入不同量的实施例1产品，研究其在80℃老化16h后的性能，结果如表1所示。结果表明：随产品浓度的增加，钻井液的黏度和切力变化较小，pH值基本不变，说明本产品对钻井液的流变性能和pH值影响较小。
表1.产品对钻井液流变性能的影响(80℃、16h)
2、采用本领域常规测试方法，研究实施例1产品与市面常见沥青类封堵剂在同等条件下随时间变化，其高温高压滤失量的变化，结果表2所示。结果表明：与基浆相比，各封堵剂在10min后滤失量的增长幅度明显降低，本产品封堵效果与常见沥青类封堵剂相差不大，具有良好的封堵能力。
表2.各封堵剂封堵效果
3、采用本领域常规测试方法，通过荧光分光光度计测定了实施例1产品的荧光性，通过发光细菌法测定产品的生物毒性，通过重铬酸法测定产品的生物降解性，结果如下：荧光级别<5a.u.；生物毒性EC50>10000mg/kg；生物降解性>10％。结果表明，本产品无毒，低荧光，具有较好的生物降解性。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.钻井液用环保型低荧光封堵剂，其特征在于，该封堵剂由以下组分制备得到，以重量份数计，所述组分包括：C1618脂肪醇35～45份、硬脂酸40～45份、聚乙二醇2～6份、对甲苯磺酸0.5～1.5份、烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、轻质CaCO3 10～16份、棉纤维10～15份。
2.根据权利要求1所述钻井液用环保型低荧光封堵剂，其特征在于，所述聚乙二醇为PEG-600。
3.权利要求1或2所述钻井液用环保型低荧光封堵剂的制备方法，其特征在于，该方法具体如下：
将C1618脂肪醇35～45份加入反应釜中，然后加热至60～70℃时开启搅拌，然后缓慢依次加入硬脂酸40～45份、对甲苯磺酸0.5～1.5份，然后升温至150～160℃，恒温反应3.5～4.5h；然后降温，待温度降至70～80℃时，加入烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、聚乙二醇2～6份，搅拌25～35min后，再缓慢加入轻质CaCO3 10～16份、棉纤维10～15份，70～80℃恒温搅拌反应0.8～1.2h后出料，冷却至室温后，粉碎得产品。
4.根据权利要求3所述钻井液用环保型低荧光封堵剂制备方法，其特征在于，所述搅拌的转速为50～60r/min。
5.根据权利要求3所述钻井液用环保型低荧光封堵剂制备方法，其特征在于，所述产品的粒径20目筛通过率≥90％。
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