CN109694699A - 一种页岩油气水平井水基钻井液 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种页岩油气水平井水基钻井液，包括聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液；聚醚胺基烷基糖苷具有式I结构，两性离子烷基糖苷具有式II结构；处理剂。与现有技术相比，本发明提供的钻井液中含有聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷，聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷具有协同作用，使钻井液具有优异的抑制性能，兼具抗高温、高润滑性能，本发明提供的钻井液以两性离子烷基糖苷和聚醚胺基烷基糖苷的水溶液为主体成分，这种钻井液具有良好的抑制性能、抗温性能、成膜性能、固壁性能和润滑性能。此外，本发明提供的钻井液无生物毒性，具有较好的环保性，这种钻井液适用于页岩油气水平井钻井施工。

Description

一种页岩油气水平井水基钻井液
技术领域
本发明涉及石油钻探技术领域，尤其涉及一种页岩油气水平井水基钻井液。
背景技术
页岩油气钻探过程中，在钻遇高活性页岩等易坍塌地层时，目前现有的常规水基钻井液不能有效抑制高活性易坍塌地层的井壁失稳；强抑制水基钻井液虽然抑制防塌效果较好，且成本较低，绿色环保，但其性能仍未达到与油基钻井液相当的程度；因此，在钻遇活性高的页岩等易坍塌地层时，传统的解决办法仍然是首选油基钻井液。但油基钻井液也有诸多不足之处，具体表现为配制成本高、不利于录井作业、井漏时损失严重、钻屑后处理压力大等问题，这些缺点限制着油基钻井液更大规模的应用。
因此，在这种形势下，研发一种具有油基钻井液性能且具有固壁效果的页岩油气水平井水基钻井液体系成为现场亟需。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种页岩油气水平井水基钻井液，本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液具有较好的抑制性能、抗温性能、润滑性能、固壁性能、储层保护性能和环保性能。
本发明提供了一种页岩油气水平井水基钻井液，包括：
聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液；
聚醚胺基烷基糖苷具有式I结构，两性离子烷基糖苷具有式II结构；
处理剂；
式I中，m为1～3，n为1～3，o为1～3，p为1～3；
R为碳原子数为1～10的烷基；
式II中，R1和R2独立地选自碳原子数为1～10的烷基；
m1为1～3，n1为1～2。
在本发明中，聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的质量比优选为(30～40)：(20～30)，更优选为35:25。
在本发明中，聚醚胺基烷基糖苷在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量浓度优选为30～40％，更优选为35％。在本发明中，两性离子烷基糖苷在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量浓度优选为20～30％，更优选为25％。
在本发明中，式I中，R优选为甲基、乙基、丙基或丁基。在本发明中，聚醚胺基烷基糖苷的数均分子量优选为296～2155。
在本发明中，聚醚胺基烷基糖苷的制备方法优选为：
将环氧化物、烷基糖苷、水和催化剂进行反应，得到中间产物；
将中间产物和有机胺进行反应，得到聚醚胺基烷基糖苷。
在本发明中，环氧化物优选包括环氧乙烷和环氧丙烷中的一种或两种；烷基糖苷优选包括甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷或丁基糖苷。在本发明中，催化剂优选包括无机酸和有机酸中的一种或几种；无机酸优选包括硫酸、硝酸或磷钨酸；有机酸优选包括对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸或氨基磺酸。在本发明中，环氧化物、烷基糖苷、水和催化剂的摩尔比优选为1:(0.5～1):(4～8):(0.01～0.1)。
在本发明中，烷基糖苷具有式III所示的结构：
式III中，p为1～3；R为碳原子数为1～10的烷基。
在本发明中，环氧化物、烷基糖苷、水和催化剂反应的温度优选为50℃～110℃；反应的时间优选为0.5小时～4小时；反应的压力优选为3MPa～10MPa。
在本发明中，有机胺优选包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺。在本发明中，中间产物和有机胺的摩尔比优选为1:(0.8～1.2)。
在本发明中，中间产物和有机胺反应的pH值优选为6～9；反应的温度优选为40℃～90℃；反应的时间优选为3小时～10小时。
在本发明中，式II中，R1和R2优选独立地选自甲基、乙基、丙基或丁基。在本发明中，两性离子烷基糖苷的数均分子量优选为456～1848。
在本发明中，两性离子烷基糖苷的制备方法优选为：
将阳离子烷基糖苷、甲醛与亚硫酸氢钠的混合液在温度80～110℃、常压下反应2～8h，得到红褐色两性离子烷基糖苷水溶液；
将两性离子烷基糖苷水溶液减压蒸馏脱水，得到粘稠状两性离子烷基糖苷。
在本发明中，阳离子烷基糖苷、甲醛与亚硫酸氢钠摩尔比优选为1：(0.5～2.0)：(0.5～2.0)。在本发明中，阳离子烷基糖苷、甲醛与亚硫酸氢钠的混合液的制备方法优选为：
将质量分数为50％的阳离子烷基糖苷水溶液用中和剂调节pH值至8～10，得到碱性的阳离子烷基糖苷水溶液；
在碱性的阳离子烷基糖苷水溶液中加入质量分数为30％的甲醛水溶液和亚硫酸氢钠，得到阳离子烷基糖苷、甲醛与亚硫酸氢钠的混合液。
在本发明中，阳离子烷基糖苷具有式IV结构：
式IV中，R1和R2独立地选自碳原子数为1～10的烷基；m为1～3，n为1～2。
在本发明中，阳离子烷基糖苷优选为阳离子甲基糖苷、阳离子乙基糖苷、阳离子丙基糖苷和阳离子丁基糖苷中的一种；中和剂优选为氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种。
在本发明中，增粘剂优选包括黄原胶、高粘度聚阴离子纤维素钠盐、高粘度羧甲基纤维素钠盐和聚丙烯酰胺钾盐。在本发明中，黄原胶、高粘度聚阴离子纤维素钠盐、高粘度羧甲基纤维素钠盐和聚丙烯酰胺钾盐的质量比为优选为(2～4):(2～4):(2～4):(1～3)。在本发明中，增粘剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为0.5～1.5g/100mL。
在本发明中，流型调节剂优选包括钠膨润土或糊精。在本发明中，流型调节剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为0.3～0.5g/100mL。
在本发明中，降滤失剂优选包括低粘度羧甲基纤维素钠盐、低粘度聚阴离子纤维素钠盐或羧甲基淀粉钠。在本发明中，降滤失剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为2～3g/100mL。
在本发明中，稳定剂优选为高温稳定剂，优选包括磺化酚醛树脂或磺化褐煤。在本发明中，稳定剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为2～4g/100mL。
在本发明中，封堵剂优选包括第一封堵剂和第二封堵剂，第一封堵剂为碳酸钙、油溶树脂、无渗透封堵剂和磺化沥青中的一种或几种；第二封堵剂为纳米封堵剂。在本发明中，封堵剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为4～8g/100mL，第一封堵剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为2～4g/100mL，第二封堵剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为2～4g/100mL。在本发明中，纳米封堵剂优选包括纳米碳酸钙或纳米二氧化硅。
在本发明中，润滑剂优选包括液体润滑剂和固体润滑剂。在本发明中，润滑剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为2.3～4g/100mL，液体润滑剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为0.8～2g/100mL，固体润滑剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为1.5～2g/100mL。在本发明中，液体润滑剂优选包括聚合醇、月桂酸甲酯、棕榈酸甲酯或油酸甲酯。在本发明中，固体润滑剂优选包括石墨、玻璃微珠、塑料小球或石墨烯。
在本发明中，抑制增强剂优选包括甲酸钠、甲酸钾或甲酸铯。在本发明中，抑制增强剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为10～24g/100mL。
在本发明中，固壁胶结剂优选包括硅酸钠、硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸钾或胺基硅醇。在本发明中，固壁胶结剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为1～3g/100mL。
在本发明中，水活度控制剂优选包括柠檬酸钠或氯化钙。在本发明中，水活度控制剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为4～8g/100mL。
在本发明中，杀菌剂优选包括氯化钠、多聚甲醛或戊二醛。在本发明中，杀菌剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为0.1～0.3g/100mL。
在本发明中，抗氧化剂优选包括亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或亚硫酸氢铵。在本发明中，抗氧化剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为0.4～0.6g/100mL。
在本发明中，pH值调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾。在本发明中，pH值调节剂在聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液中的质量含量优选为0.8～1.6g/100mL。
在本发明中，页岩油气水平井水基钻井液的制备方法，优选包括：
将聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液和处理剂混合后进行老化处理，得到页岩油气水平井水基钻井液。
在本发明中，页岩油气水平井水基钻井液的制备方法，更优选包括：
将聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液、增粘剂、流型调节剂、降滤失剂、高温稳定剂、第一封堵剂、第二封堵剂、液体润滑剂、固体体润滑剂、抑制增强剂、固壁胶结剂、水活度控制剂、杀菌剂、抗氧化剂和pH值调节剂混合后进行老化处理，得到页岩油气水平井水基钻井液。
在本发明中，混合在搅拌的条件下进行；搅拌的速度为5000r/min～10000r/min；混合的时间优选为30分钟～50分钟。
在本发明中，页岩油气水平井水基钻井液的制备方法更优选为：
将聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液、增粘剂、流型调节剂、降滤失剂、高温稳定剂混合，得到混合物；
将混合物和第一封堵剂、第二封堵剂、液体润滑剂、固体润滑剂、抑制增强剂、固壁胶结剂、水活度控制剂、杀菌剂、抗氧化剂和pH值调节剂混合后进行老化处理，得到页岩油气水平井水基钻井液。
在本发明中，老化处理的温度优选为140℃～180℃；老化处理的时间优选为15小时～20小时。
与现有技术相比，本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液中含有聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的烷基糖苷，聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的烷基糖苷具有协同作用，使水基钻井液具有优异的抑制性能，兼具抗高温、高润滑性能。本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液以聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液为主要成分，配合处理剂，这种页岩油气水平井水基钻井液具有较好的抑制性能、抗温性能、润滑性能、储层保护性能和环保性能。
本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液适用于高活性页岩等易坍塌地层的钻井施工；而且适用于环境保护要求和储层保护性要求较高的地层。实验结果表明，本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液的岩心一次回收率＞99％，岩心相对回收率为99.9％；抗温达170℃；极压润滑系数为0.03～0.06；水活度为0.58～0.78；动静态渗透率恢复值＞93％。
此外，烷基糖苷衍生物安全无毒，使本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液无生物毒性，具有较好的环保型，可直接排放，可节省处理废弃钻井液的费用，降低钻井液成本，本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液适用于海洋钻井及环保要求较高的地层。实验结果表明，本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液的生物毒性EC50值为480000mg/L～620000mg/L。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备得到的聚醚胺基烷基糖苷的红外图谱；
图2为本发明实施例5制备得到的两性离子烷基糖苷的红外图谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
按照GB/T 16783.1-2014《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》的标准，测试本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液的表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力、中压滤失量、高温高压滤失量、水活度、抗盐性能、抗钙性能、抗膨润土性能、抗水浸性能、抗原油性能和抗温性能。
将本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液在170℃下滚动16h后测试其抑制性能、润滑性能、储层保护性能及生物毒性EC50值。按照钻井液岩心回收率测试方法，测试本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液的岩心一次回收率和相对回收率，具体操作如下：
量取350mL本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液于高搅杯中，在7000r/min的速度下搅拌5min后，将钻井液倒入老化罐中备用；取2.0mm～5.0mm的岩屑于103℃下干燥4h，降至室温，称取G0g岩屑放入老化罐与老化罐中的钻井液于180℃下滚动16h，降温后取出，用孔径为0.42mm筛回收岩屑，于103℃下干燥4h，降至室温称量回收岩屑质量记为G1；然后将已称过重的回收岩屑放入清水中于180℃下滚动2h，降温后取出，用孔径为0.42mm的筛回收岩屑，于103℃下干燥4h，冷却至室温称量回收岩屑质量记为G2。分别计算一次页岩回收率R1、二次页岩回收率R2和相对页岩回收率R：
R1＝G1/G0×100％；
R2＝G2/G0×100％；
R＝R2/R1×100％。
按照下述方法测试本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液的极压润滑系数：
采用郑州南北仪器设计有限公司提供的EP型号的极压润滑仪，设定仪器在300r/min下运转15min，然后调节转速为60r/min；
将仪器中的滑块浸入本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液中，调扭力扳手值为16.95N/m，仪器运转5min，读出本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液浸泡滑块时仪器上显示的数值，极压润滑系数计算公式为：
上式中：K为极压润滑系数；X为本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液浸泡滑块时仪器上显示的数值。
按照下述方法测试本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液的储层保护性：
采用北京中慧天诚科技有限公司提供的Fann-389AP型号的全自动渗透率封堵装置；将全自动渗透率封堵装置温度升到120℃，装入岩心，用煤油进行渗透，记录初始压力、最高压力、稳定压力，围压要比流动压力大2MPa；
采用本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液进行反向动态或静态污染，用量筒接收液体并记录所用时间及体积；
再用煤油进行正向渗透，记录初始压力、最高压力、稳定压力；
污染前的稳定压力与污染后的稳定压力的比值即为渗透率恢复值，反映了本发明提供的钻井液对地层岩石的伤害程度。
按照下述方法测试本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液的生物毒性：
将本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液加入到质量浓度为3％氯化钠溶液中，分别配制成0mg.dm-3、5000mg.dm-3、10000mg.dm-3、25000mg.dm-3、50000mg.dm-3、100000mg.dm-3的待测样品溶液各10mL，静置60min。
向上述待测样品溶液中依次加入发光细菌T3粉末10mg充分震荡混匀后，以质量浓度为3％的氯化钠溶液作为对比分别测定发光菌与待测样品溶液接触15min后的生物毒性EC50。
本发明以下实施例所用的原料均为市售商品，甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷为中石化中原石油工程公司钻井工程技术研究院提供的，具有式III结构。阳离子甲基糖苷、阳离子乙基糖苷、阳离子丙基糖苷、阳离子丁基糖苷为中石化中原石油工程公司钻井工程技术研究院提供的，具有式IV结构。
实施例1
在装有温度计、冷凝管、搅拌器的高压反应釜中加入44.05g的环氧乙烷、97g的甲基糖苷、72g的蒸馏水和1.72g的对甲苯磺酸，在3MPa、50℃下反应0.5小时，得到中间产物；
将所述中间产物用中和剂NaOH中和到pH值为6，加入24g的乙二胺，在温度为40℃、常压下反应3小时，将得到的反应产物除水后得到聚醚胺基甲基糖苷。
将本发明实施例1制备得到的聚醚胺基甲基糖苷进行红外检测，检测结果如图1所示，图1为本发明实施例1制备得到的聚醚胺基甲基糖苷红外图谱，由图1可知，本发明实施例1制备得到的聚醚胺基甲基糖苷具有式I结构，式I中R取甲基。
实施例2
在装有温度计、冷凝管、搅拌器的高压反应釜中加入44.05g的环氧乙烷、104g的乙基糖苷、90g的蒸馏水和1.96g的硫酸，在4MPa、60℃下反应1小时，得到中间产物；
将所述中间产物用中和剂NaOH中和到pH值为6，加入51.59g的二乙烯三胺，在温度为50℃、常压下反应4小时，将得到的反应产物除水后得到聚醚胺基乙基糖苷。
将本发明实施例2制备得到的聚醚胺基乙基糖苷进行红外检测，检测结果为，本发明实施例2制备得到的聚醚胺基乙基糖苷具有式I结构，式I中R取乙基。
实施例3
在装有温度计、冷凝管、搅拌器的高压反应釜中加入44.05g的环氧乙烷、133g的丙基糖苷、108g的蒸馏水和1.89g的硝酸，在5MPa、70℃下反应1.5小时，得到中间产物；
将所述中间产物用中和剂KOH中和到pH值为7，加入87.74g的三乙烯四胺，在温度为60℃、常压下反应5小时，将得到的反应产物除水后得到聚醚胺基丙基糖苷。
将本发明实施例3制备得到的聚醚胺基丙基糖苷进行红外检测，检测结果为，本发明实施例3制备得到的聚醚胺基丙基糖苷具有式I结构，式I中R取丙基。
实施例4
在装有温度计、冷凝管、搅拌器的高压反应釜中加入58.08g的环氧乙烷、165g的丁基糖苷、126g的蒸馏水和3.92g的磷钨酸，在7MPa、80℃下反应2小时，得到中间产物；
将所述中间产物用中和剂碳酸钠中和到pH值为8，加入132.52g的四乙烯五胺，在温度为70℃、常压下反应7小时，将得到的反应产物除水后得到聚醚胺基丁基糖苷。
将本发明实施例4制备得到的聚醚胺基丁基糖苷进行红外检测，检测结果为，本发明实施例4制备得到的聚醚胺基丁基糖苷具有式I结构，式I中R取丁基。
实施例5
将质量分数为50％的阳离子甲基糖苷水溶液用氢氧化钠调pH值至8；在装有温度计、冷凝管、搅拌器的500mL四口烧瓶中，加入50％的阳离子甲基糖苷水溶液72.16g、甲醛水溶液4.50g和亚硫酸氢钠5.15g，在常压，温度80℃下反应2h，得到红褐色两性离子甲基糖苷水溶液；将两性离子甲基糖苷水溶液减压蒸馏脱水，得到粘稠状两性离子甲基糖苷产品。产品的收率为95.33％。
将本发明实施例5制备得到的两性离子甲基葡萄糖苷进行红外检测，检测结果如图2所示，图2为本发明实施例5制备得到的两性离子甲基葡萄糖苷的红外图谱，由图2可知，本发明实施例5制备得到的两性离子甲基葡萄糖苷具有式II所示的结构，式II中，R1取甲基，R2甲基。
实施例6
将质量分数为50％的阳离子乙基糖苷水溶液用氢氧化钠调pH值至8；在装有温度计、冷凝管、搅拌器的500mL四口烧瓶中，加入50％的阳离子乙基糖苷水溶液74.98g、甲醛水溶液4.50g和亚硫酸氢钠5.15g，在常压，温度80℃下反应3h，得到红褐色两性离子乙基糖苷水溶液；将两性离子乙基糖苷水溶液减压蒸馏脱水，得到粘稠状两性离子乙基糖苷产品。产品的收率为95.48％。
将本发明实施例6制备得到的两性离子乙基葡萄糖苷进行红外检测，检测结果为，本发明实施例6制备得到的两性离子乙基葡萄糖苷具有式II所示的结构，式II中，R1取乙基，R2乙基。
实施例7
将质量分数为50％的阳离子丙基糖苷水溶液用氢氧化钾调pH值至9；在装有温度计、冷凝管、搅拌器的500mL四口烧瓶中，加入50％的阳离子丙基糖苷水溶液78.04g、甲醛水溶液9.00g和亚硫酸氢钠10.30g，在常压，温度90℃下反应4h，得到红褐色两性离子丙基糖苷水溶液；将两性离子丙基糖苷水溶液减压蒸馏脱水，得到粘稠状两性离子丙基糖苷产品。产品的收率为95.56％。
将本发明实施例7制备得到的两性离子丙基葡萄糖苷进行红外检测，检测结果为，本发明实施例7制备得到的两性离子丙基葡萄糖苷具有式II所示的结构，式II中，R1取丙基，R2丙基。
实施例8
将质量分数为50％的阳离子丁基糖苷水溶液用氢氧化钾调pH值至10；在装有温度计、冷凝管、搅拌器的500mL四口烧瓶中，加入50％的阳离子丁基糖苷水溶液80.44g、甲醛水溶液18.00g和亚硫酸氢钠20.60g，在常压，温度110℃下反应8h，得到红褐色两性离子丁基糖苷水溶液；将两性离子丁基糖苷水溶液减压蒸馏脱水，得到粘稠状两性离子丁基糖苷产品。产品的收率为96.22％。
将本发明实施例8制备得到的两性离子丙基葡萄糖苷进行红外检测，检测结果为，本发明实施例8制备得到的两性离子丙基葡萄糖苷具有式II所示的结构，式II中，R1取丁基，R2丁基。
实施例9
将240g的实施例1制备得到的聚醚胺基烷基糖苷和160g的实施例5制备得到的两性离子烷基糖苷和400g的水配制得到烷基糖苷衍生物的水溶液；
在400mL上述烷基糖苷衍生物的水溶液中加入2.0g的黄原胶XC、2.0g高粘度聚阴离子纤维素钠盐HV-PAC、2.0g的高粘度羧甲基纤维素钠盐HV-CMC，1.0g的聚丙烯酰胺钾盐KPAM、1.2g的钠基膨润土、8.0g的低粘度羧甲基纤维素钠盐、8.0g的磺化酚醛树脂、8.0g的碳酸钙、8.0g的纳米碳酸钙、3.2g的聚合醇、6.0g的石墨、40g的甲酸钠、4.0g的硅酸钠、16g的柠檬酸钠、0.4g的氯化钠、1.6g的亚硫酸钠、3.2g的氢氧化钠。在5000r/min的条件下高速搅拌30分钟，将得到的混合物装入老化罐内经140℃滚动15h，得到页岩油气水平井水基钻井液。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例9制备得到的页岩油气水平井水基钻井液的性能，测试结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例制备得到的页岩油气水平井水基钻井液的性能测试结果。
实施例10
将240g的实施例1制备得到的聚醚胺基烷基糖苷和200g的实施例5制备得到的两性离子烷基糖苷和360g的水配制得到烷基糖苷衍生物的水溶液；
在400mL上述烷基糖苷衍生物的水溶液中加入2.0g的黄原胶XC、2.0g高粘度聚阴离子纤维素钠盐HV-PAC、2.0g的高粘度羧甲基纤维素钠盐HV-CMC，1.0g的聚丙烯酰胺钾盐KPAM、1.2g的糊精、8.0g的羧甲基淀粉钠、8.0g的磺化褐煤、8.0g的油溶树脂、8.0g的纳米二氧化硅、3.2g的月桂酸甲酯、6.0g的玻璃微珠、40g的甲酸钾、4.0g的硅酸钾、16g的氯化钙、0.4g的多聚甲醛、1.6g的亚硫酸氢钠、3.2g的氢氧化钾。在8000r/min的条件下高速搅拌40分钟，将得到的混合物装入老化罐内经150℃滚动18h，得到页岩油气水平井水基钻井液。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例10制备得到的页岩油气水平井水基钻井液的性能，测试结果如表1所示。
实施例11
将240g的实施例1制备得到的聚醚胺基烷基糖苷和240g的实施例5制备得到的两性离子烷基糖苷和320g的水配制质量得到烷基糖苷衍生物的水溶液；
在400mL上述烷基糖苷衍生物的水溶液中加入4.0g的黄原胶XC、4.0g高粘度聚阴离子纤维素钠盐HV-PAC、4.0g的高粘度羧甲基纤维素钠盐HV-CMC，3.0g的聚丙烯酰胺钾盐KPAM、2.0g的钠膨润土、12.0g的低粘度羧甲基纤维素钠盐、12.0g的磺化褐煤、12.0g的无渗透封堵剂、12.0g的纳米二氧化硅、8.0g的棕榈酸甲酯、8.0g的塑料小球、96g的甲酸铯、12.0g的甲基硅酸钠、24g的氯化钙、1.2g的戊二醛、2.4g的亚硫酸氢铵、6.4g的碳酸钠。在9000r/min的条件下高速搅拌50分钟，将得到的混合物装入老化罐内经160℃滚动18h，得到页岩油气水平井水基钻井液。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例11制备得到的页岩油气水平井水基钻井液的性能，测试结果如表1所示。
实施例12
将320g的实施例1制备得到的聚醚胺基烷基糖苷和240g的实施例5制备得到的两性离子烷基糖苷和240g的水配制得到烷基糖苷衍生物的水溶液；
在400mL上述烷基糖苷衍生物的水溶液中加入6.0g的黄原胶XC、6.0g高粘度聚阴离子纤维素钠盐HV-PAC、6.0g的高粘度羧甲基纤维素钠盐HV-CMC，4.5g的聚丙烯酰胺钾盐KPAM、2.0g的糊精、12.0g的羧甲基淀粉钠、12.0g的磺化褐煤、12.0g的磺化沥青、12.0g的纳米二氧化硅、8.0g的油酸甲酯、8.0g的石墨烯、96g的甲酸铯、12.0g的胺基硅醇、24g的氯化钙、1.2g的戊二醛、2.4g的亚硫酸氢铵、6.4g的碳酸钾。在10000r/min的条件下高速搅拌50分钟，将得到的混合物装入老化罐内经180℃滚动20h，得到页岩油气水平井水基钻井液。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例12制备得到的页岩油气水平井水基钻井液的性能，测试结果如表1所示。
比较例1
按照实施例12的方法制备得到页岩油气水平井水基钻井液，与实施例12不同的是不添加两性离子烷基糖苷，采用560g的实施例1制备的聚醚胺基烷基糖苷。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明比较例1制备得到的页岩油气水平井水基钻井液的性能，测试结果如表1所示。
比较例2
按照实施例12的方法制备得到页岩油气水平井水基钻井液，与实施例12不同的是不添加聚醚胺基烷基糖苷，采用560g的实施例5制备的两性离子烷基糖苷。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明比较例2制备得到的页岩油气水平井水基钻井液的性能，测试结果如表1所示。
表1 本发明实施例和比较例制备得到的页岩油气水平井水基钻井液的性能测试结果
由表1可知，本发明实施例制备得到的页岩油气水平井水基钻井液具有较好的抗温性，降滤失性能及抗污染性能优异；页岩油气水平井水基钻井液抗温可达170℃，中压滤失量＜0.5mL，高温高压滤失量＜4mL，抗盐达饱和，抗钙20％，抗土20％，抗水侵50％，抗原油30％；而且本发明提供的页岩油气水平井水基钻井液还具有优异的抑制性能，良好的润滑性能、低水活度和储层保护性能，无生物毒性，钻井液对岩心的一次回收率＞99％，相对回收率＞99％；页岩油气水平井水基钻井液极压润滑系数＜0.06；页岩油气水平井水基钻井液水活度＜0.8；页岩油气水平井水基钻井液静态渗透率恢复值＞94％，动态渗透率恢复值＞93％；页岩油气水平井水基钻井液生物毒性EC50值＞520000mg/L(EC50值＞30000mg/L为无毒)。
由以上实施例可知，本发明提供了一种页岩油气水平井水基钻井液，包括聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液；聚醚胺基烷基糖苷具有式I结构，两性离子烷基糖苷具有式II结构；处理剂。与现有技术相比，本发明提供的钻井液中含有聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷，聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷具有协同作用，使钻井液具有优异的抑制性能，兼具抗高温、高润滑性能，本发明提供的钻井液以两性离子烷基糖苷和聚醚胺基烷基糖苷的水溶液为主体成分，这种钻井液具有良好的抑制性能、抗温性能、成膜性能、固壁性能和润滑性能。此外，本发明提供的钻井液无生物毒性，具有较好的环保性，这种钻井液适用于页岩油气水平井钻井施工。

Claims (10)

1.一种页岩油气水平井水基钻井液，包括：
聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的水溶液；
聚醚胺基烷基糖苷具有式I结构，两性离子烷基糖苷具有式II结构；
处理剂；
式I中，m为1～3，n为1～3，o为1～3，p为1～3；
R为碳原子数为1～10的烷基；
式II中，R1和R2独立地选自碳原子数为1～10的烷基；
m1为1～3，n1为1～2。
2.根据权利要求1所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，式I中，R为甲基、乙基、丙基或丁基；
式II中，R1和R2独立地选自甲基、乙基、丙基或丁基。
3.根据权利要求1所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，聚醚胺基烷基糖苷和两性离子烷基糖苷的质量比为(30～40)：(20～30)。
4.根据权利要求1所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，处理剂包括：
增粘剂、流型调节剂、降滤失剂、稳定剂、封堵剂、润滑剂、抑制增强剂、固壁胶结剂、水活度控制剂、杀菌剂、抗氧化剂和pH值调节剂中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，增粘剂包括黄原胶、高粘度聚阴离子纤维素钠盐、高粘度羧甲基纤维素钠盐和聚丙烯酰胺钾盐。
6.根据权利要求4所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，流型调节剂包括钠基膨润土或糊精。
7.根据权利要求4所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，降滤失剂包括低粘度羧甲基纤维素钠盐、低粘度聚阴离子纤维素钠盐或羧甲基淀粉钠。
8.根据权利要求4所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，稳定剂包括磺化酚醛树脂或磺化褐煤。
9.根据权利要求4所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，抑制增强剂包括甲酸钠、甲酸钾或甲酸铯。
10.根据权利要求4所述的页岩油气水平井水基钻井液，其特征在于，固壁胶结剂包括硅酸钠、硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸钾或胺基硅醇。
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