CN111826137A - 一种胺基聚醚钻井液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种胺基聚醚钻井液，以重量份计，由包括以下成分的物料制备得到：水100份；钠基膨润土1～3份；碳酸钠0.1～0.2份；增黏剂0.1～0.2份；羧甲基纤维素钠盐0.5～1.0份；聚阴离子纤维素0.3～1.0份；抗高温淀粉0.1～1.0份；封堵剂1～3份；聚合醇1～3份；硫酸钾1～5份；胺基聚醚1～3份。本发明提供的胺基聚醚钻井液同时具有良好的流变性和抑制性，适用于高水敏性、黏土含量较高的油气藏钻井，具有良好的环保性能，且消除了氯离子对地表水和土壤的污染以及对植物生长的不利影响。本发明还提供了一种胺基聚醚钻井液的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及钻井液技术领域，更具体地说，尤其涉及一种胺基聚醚钻井液及其制备方法。
背景技术
随着勘探开发的深入，钻井朝着深井、超深井发展，钻遇的地层也越来越复杂，由于地质因素、井身结构以及选用的钻井液等因素，井眼常出现不稳定的问题，即井壁失稳情况。井壁失稳问题是油气钻井工程中经常遇到的技术难题，也是伴随钻井工程的永恒难题。因此，有效解决钻井过程中出现的井壁失稳问题是石油工作者的重要任务之一。
钻井过程中的井壁失稳问题与地质、钻井工程和钻井液等几方面有关，通过调整钻井工程参数、钻井液性能可达到良好控制的目的。在钻井液方面，油基钻井液井壁稳定能力强，但存在温度敏感性强、环境友好性差等缺点，使其使用受到限制；而水基钻井液是研究应用最为广泛的钻井液体系，经过多年的研究和实践，国内外常用的页岩抑制剂主要有氯化钾和季铵盐。在20世纪70年代早期，氯化钾聚合物钻井液就开始广泛应用，提高了钻井液的抑制能力，基本可满足井壁稳定的需要，但氯化钾和季铵盐的作用机理是离子交换，存在维持井壁稳定性作用时间短的现象；同时氯化钾使钻井液具有较高的氯离子含量，对周围的地表水和土壤质量产生污染，还会抑制植物的生长，如果把钻井液从井场拉走集中处理，就使钻井液的后处理费用升高，从而增加钻井费用。
随着各国对环境保护的要求越来越严格，从绿色环保的角度出发，研究使用新的抑制性钻井液成为必然，重点要兼顾环境和效益。因此，以氯化钾作为主要抑制剂的钻井液不能很好地兼顾环境保护和井壁稳定的要求，钻井液面临着保持良好流变性的同时需提高抑制性和环保性的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种胺基聚醚钻井液及其制备方法，本发明提供的胺基聚醚钻井液同时具有良好的流变性和抑制性，适用于高水敏性、黏土含量较高的油气藏钻井，具有良好的环保性能，且消除了氯离子对地表水和土壤的污染以及对植物生长的不利影响。
本发明提供了一种胺基聚醚钻井液，以重量份计，由包括以下成分的物料制备得到：
在本发明中，所述钠基膨润土的重量份数优选为1.5～2.5份，更优选为2份。在本发明中，所述钠基膨润土为配浆材料，钠基膨润土水化后增加黏度和切力，提高井眼净化能力，利于形成泥饼。本发明对所述钠基膨润土的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述碳酸钠的重量份数优选为0.12～0.18份，更优选为0.14～0.16份。在本发明中，所述碳酸钠用于对钠基膨润土进行活化。本发明对所述碳酸钠的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述增黏剂的重量份数优选为0.12～0.18份，更优选为0.14～0.16份，最优选为0.15份。在本发明中，所述增黏剂优选为黄原胶和韦兰胶中的一种或两种。在本发明中，所述增黏剂能够提高钻井液的黏度和切力。本发明对所述增黏剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述羧甲基纤维素钠盐的重量份数优选为6～9份，更优选为7～8份。本发明对所述羧甲基纤维素钠盐的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述聚阴离子纤维素的重量份数优选为4～9份，更优选为5～8份，最优选为6～7份。本发明对所述聚阴离子纤维素的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述羧甲基纤维素钠盐、聚阴离子纤维素能够在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的泥饼，降低钻井液的中压滤失量。
在本发明中，所述抗高温淀粉的重量份数优选为0.2～0.8份，更优选为0.3～0.7份，最优选为0.4～0.6份。在本发明中，所述抗高温淀粉的能够提高钻井液的抗温能力，降低钻井液高温高压滤失量。本发明对所述抗高温淀粉的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述封堵剂的重量份数优选为1.5～2.5份，更优选为2份。在本发明中，所述封堵剂优选为超细碳酸钙和楠木粉中的一种或两种。在本发明中，所述封堵剂能够封堵地层微孔隙微裂隙，阻止钻井液进入地层。本发明对所述封堵剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述聚合醇的重量份数优选为1.5～2.5份，更优选为2份。在本发明中，所述聚合醇能够提高钻井液的润滑性及抑制性。本发明对所述聚合醇的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述硫酸钾的重量份数优选为2～4份，更优选为3份。在本发明中，所述硫酸钾为抑制剂，其与胺基聚醚具有协同作用，能够提高钻井液的抑制能力；另外，硫酸钾中的钾离子和硫酸根可很快被农作物吸收，不会对地表水和土壤产生不利影响。本发明对所述硫酸钾的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述胺基聚醚的重量份数优选为1.5～2.5份，更优选为2份。在本发明中，所述胺基聚醚(即聚醚胺)为主链是聚醚结构，末端活性官能团含有胺基的聚合物，胺基官能团优选为2个或3个，分子量优选小于1000。
在本发明中，所述胺基聚醚为抑制剂，能够提高钻井液的抑制能力。在本发明中，所述胺基聚醚优选具有下述结构：
其中x≈2.7，分子量约230；
其中x≈6.3，分子量约为440；
其中x+y+z≈5～6，分子量约为440；
其中y≈9，(x+z)＝3.6，分子量约为600；
其中y≈12.5，(x+z)＝6，分子量约为900。
本发明对所述胺基聚醚的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
本发明的关键在于抗高温淀粉、封堵剂能够与以硫酸钾和胺基聚醚为抑制剂的钻井液体系中的其他组分实现良好的相互作用，稳定井壁效果好，使本发明中的钻井液同时具有良好的流变性和抑制性。
在本发明中，所述胺基聚醚钻井液优选还包括：
重晶石0.1～140重量份。
本发明对所述重晶石的重量份数没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际情况添加合适用量的重晶石进行密度调节。在本发明中，所述重晶石能够调节钻井液的密度，以达到近平衡钻进，保证钻井施工安全；可选择性添加。本发明对所述重晶石的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
本发明提供了一种上述技术方案所述的胺基聚醚钻井液的制备方法，包括以下步骤：
1)将水、钠基膨润土和碳酸钠混合后进行养护，得到基浆；
2)将所述基浆与增黏剂、羧甲基纤维素纳盐、聚阴离子纤维素、抗高温淀粉、封堵剂、聚合醇、硫酸钾和胺基聚醚混合，进行老化，得到胺基聚醚钻井液。
在本发明中，所述水、钠基膨润土、碳酸钠、增黏剂、羧甲基纤维素纳盐、聚阴离子纤维素、抗高温淀粉、封堵剂、聚合醇、硫酸钾和胺基聚醚与上述技术方案所述的水、钠基膨润土、碳酸钠、增黏剂、羧甲基纤维素纳盐、聚阴离子纤维素、抗高温淀粉、封堵剂、聚合醇、硫酸钾和胺基聚醚的种类和用量一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述步骤1)中混合优选在搅拌的条件下进行；所述搅拌的速度优选为4000r/min～10000r/min，更优选为7000～8000r/min；所述搅拌的时间优选为10min～30min，更优选为15～25min，最优选为20min。
在本发明中，所述养护的方法优选为温室密闭养护；所述养护的时间优选为20～30h，更优选为22～28h，最优选为24～26h。
在本发明中，所述步骤2)中混合的方法优选具体为：
向所述基浆中依次加入增黏剂、羧甲基纤维素钠盐、聚阴离子纤维素、抗高温淀粉、封堵剂和聚合醇进行第一次搅拌，再加入硫酸钾和胺基聚醚进行第二次搅拌，得到混合物。
在本发明中，所述第一次搅拌的转速优选为6000r/min～12000r/min，更优选为8000r/min～10000r/min；所述第一次搅拌的时间优选为10min～30min，更优选为20min。
在本发明中，所述第二次搅拌的转速优选为6000r/min～12000r/min，更优选为8000r/min～10000r/min。本发明对所述第二次搅拌的时间没有特殊限制，能够保证硫酸钾和胺基聚醚充分溶解即可。
本发明对所述老化的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的老化罐即可。
在本发明中，所述老化的pH值优选为9.5～11.0，更优选为10～10.5。本发明对调节老化过程中pH值的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的氢氧化钠对pH值进行调节即可。
在本发明中，所述老化的温度优选为110～160℃，更优选为120～150℃；所述老化的时间优选为14～18h，更优选为15～17h，最优选为16h。
在本发明中，所述老化进行前优选还包括：
向得到的混合物中加入重晶石。
在本发明中，所述重晶石的种类和用量与上述技术方案中所述重晶石的种类和用量一致，在此不再赘述。
本发明提供的胺基聚醚钻井液采用特定含量成分，各成分之间具有较好的相互作用，使得到的钻井液同时具有良好的流变性和抑制性，并且本发明提供的钻井液不采用合成聚合物、磺化材料以及沥青类处理剂，采用可降解生物聚合物及天然材料改性产品等，同时不使用氯化钾，消除了氯离子对地表水和土壤的污染以及对植物生长的不利影响，提高了环境保护能力。另外，本发明提供的钻井液制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
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制备的胺基聚醚钻井液回收后的页岩照片。
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。
本发明以下实施例所用的增黏剂为山东中轩有限公司提供的黄原胶和韦兰胶；羧甲基纤维素钠盐为濮阳中原三力实业有限公司提供的羧甲基纤维素钠盐LV-CMC；所用的聚阴离子纤维素为濮阳诚信钻采助剂有限公司提供的聚阴离子纤维素LV-PAC；所用的抗高温淀粉为抚顺研究院提供的抗高温淀粉FS160；所用的封堵剂为淄博化工有限公司提供的超细碳酸钙，江西萍乡市恒昌化工新材料有限公司提供的楠木粉；所用的聚合醇为山东得顺源石油科技有限公司提供的。
实施例1
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、0.4g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g胺基聚醚(市售产品，生产厂家为苏州长科新材料科技有限公司，型号为D-230，结构如式1所示)，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例1制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
式1中：x≈2.7，分子量约为230。
实施例2
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、0.4g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g胺基聚醚(市售产品，生产厂家为无锡阿科力科技股份有限公司，型号为MA-240，结构如式2所示)，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例2制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
式2中：x≈6.3，分子量约为440。
实施例3
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、0.4g抗高温淀粉、8g楠木粉、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g胺基聚醚(市售产品，生产厂家为苏州长科新材料科技有限公司，型号为T-403，结构如式3所示)，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例3提供的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
式3中：x+y+z≈5～6，分子量约为440。
实施例4
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、0.4g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g胺基聚醚(市售产品，生产厂家为扬州晨化新材料股份有限公司，型号为ED-600，结构如式4所示)，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例4提供的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
式4中：y≈9，(x+z)＝3.6，分子量约为600。
实施例5
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、0.4g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g胺基聚醚(市售产品，生产厂家为扬州晨化新材料股份有限公司，型号为ED900，结构如式5所示)，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例5提供的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
式5中：y≈12.5，(x+z)＝6，分子量约为900。
实施例6
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、2g抗高温淀粉、8g楠木粉、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g式4和式5所述结构和分子量的胺基聚醚混合物(式4和式5化合物的质量比为2:1)，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例6制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例7
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、2g抗高温淀粉、8g楠木粉、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g式1和式5所述结构和分子量的胺基聚醚混合物(式1和式5结构化合物的质量比为1:5.8)，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例7制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例8
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、0.4g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g式2、式4、式5结构和分子量的胺基聚醚混合物(式2、式4和式5的质量比为5.6:5.6:1)，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例8制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例9
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.4g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.8g黄原胶、4g羧甲基纤维素钠盐、4g聚阴离子纤维素、2.8g抗高温淀粉、4g超细碳酸钙、4g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入20g硫酸钾、4g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例9制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.02g/cm3。
实施例10
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.4g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g黄原胶、2.8g羧甲基纤维素钠盐、2.8g聚阴离子纤维素、2g抗高温淀粉、4g超细碳酸钙、4g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入16g硫酸钾、8g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入56g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例10制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.12g/cm3。
实施例11
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g黄原胶、2.8g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、2g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、4g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入20g硫酸钾、4g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例11制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例12
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g黄原胶、2.8g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、2g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、8g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入8g硫酸钾、12g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入170g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例12制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.31g/cm3。
实施例13
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入8g钠基膨润土和0.4g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g黄原胶、2.8g羧甲基纤维素钠盐、2g聚阴离子纤维素、2g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、12g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入8g硫酸钾、12g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入320g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例13制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.47g/cm3。
实施例14
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入4g钠基膨润土和0.4g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.4g黄原胶、2.8g羧甲基纤维素钠盐、1.2g聚阴离子纤维素、2g抗高温淀粉、8g超细碳酸钙、12g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入8g硫酸钾、12g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入580g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例14制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.80g/cm3。
实施例15
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g黄原胶、4g羧甲基纤维素钠盐、2.8g聚阴离子纤维素、4g抗高温淀粉、12g超细碳酸钙、12g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、8g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经135℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例15制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例16
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g韦兰胶、4g羧甲基纤维素钠盐、2.8g聚阴离子纤维素、4g抗高温淀粉、12g超细碳酸钙、12g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、8g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经150℃高温老化16h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例16制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例17
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g黄原胶、4g羧甲基纤维素钠盐、2.8g聚阴离子纤维素、4g抗高温淀粉、12g超细碳酸钙、12g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、8g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化40h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例17制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例18
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g黄原胶、4g羧甲基纤维素钠盐、2.8g聚阴离子纤维素、4g抗高温淀粉、12g超细碳酸钙、12g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、8g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化64h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例18制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例19
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g韦兰胶、4g羧甲基纤维素钠盐、2.8g聚阴离子纤维素、4g抗高温淀粉、12g超细碳酸钙、12g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、8g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化88h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例19制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
实施例20
在4000r/min的高速搅拌条件下，向400g清水中加入12g钠基膨润土和0.8g碳酸钠，在8000r/min的转速下高速搅拌20min，室温密闭养护24h，得到基浆；
在4000r/min的高速搅拌条件下，向上述基浆中依次加入0.6g韦兰胶、4g羧甲基纤维素钠盐、2.8g聚阴离子纤维素、4g抗高温淀粉、12g超细碳酸钙、12g聚合醇，在8000r/min的转速下高速搅拌20min；然后加入4g硫酸钾、12g式1结构和分子量的胺基聚醚，高速搅拌(8000r/min)至充分溶解，再加入105g重晶石，装入老化罐内经120℃高温老化160h，得到胺基聚醚钻井液。
经检测，本发明实施例20制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
比较例1
按照实施例2的方法制备得到胺基聚醚钻井液，与实施例2的区别在于，不加入硫酸钾，采用16g的胺基聚醚。
经检测，比较例1制备的胺基聚醚钻井液的密度为1.20g/cm3。
比较例2
按照实施例12的方法制备钻井液，与实施例12的区别在于，不加入硫酸钾和胺基聚醚，加入20g的氯化钾。
经检测，比较例2制备的氯化钾钻井液的密度为1.31g/cm3。
比较例3
按照专利201110298572.9中实施例31的方法制备钻井液，钻井液配方为：3％膨润土+1.0％聚胺+2.5％聚丙烯盐+3.0％聚丙烯酰胺+3％改性沥青
FT-342+1.5％黄原胶+2.0％聚醇+BaSO4。在80℃下，用高温滚子加热炉老化16h，得到聚胺钻井液。
比较例4
按照配方：3％膨润土浆+0.5％聚合物降滤失剂+1.5％羧甲基纤维素钠盐+1.0％水解聚丙烯腈铵盐+2％磺化酚醛树脂+2％磺化褐煤+35％工业盐，用氢氧化钠调节钻井液pH值为9.5，经120℃老化16h，得到饱和盐水钻井液。
经检测，比较例4制备的饱和盐水钻井液密度为1.22g/cm3。
实施例21
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，测试本发明实施例1～20及比较例1～4制备的钻井液的表观粘度(AV)、塑性粘度(PV)、动切力(YP)、钻井液10秒及10分钟的静切力(Gel)、中压滤失量(FL)，结果参见表1所示。
表1实施例1～20及比较例1～4制备的钻井液的性能数据
由表1可知，本发明实施例1～20制备的胺基聚醚钻井液具有良好的流变性和滤失性；密度在1.02～1.80g/cm3之间，可满足在不同地层压力条件下安全钻进的要求。
实施例22
抑制性能评价1：
取中原油田东濮凹陷黄河南马厂构造的马12井岩样粉碎，将6～8目岩样分别与实施例1～8及比较例1～4制备的钻井液混合，经高温老化16h后，过40目筛，在105℃条件下烘干、室温称重，为一次回收率R1；将一次回收的岩屑与350mL清水混合，经高温老化2h后，过40目筛，在105℃条件下烘干、室温称重，为二次回收率R2；将二次回收的岩屑与350mL清水混合，经高温老化2h后，过40目筛，在105℃条件下烘干、室温称重，为三次回收率R3；将三次回收的岩屑与350mL清水混合，经高温老化2h后，过40目筛，在105℃条件下烘干、室温称重，为四次回收率R4；将四次回收的岩屑与350mL清水混合，经高温老化2h后，过40目筛，在105℃条件下烘干、室温称重，为五次回收率R5。实验结果参见表2所示。
表2实施例1～8及比较例1～4制备的钻井液的抑制性能数据
| R<sub>1</sub>/％ | R<sub>2</sub>/％ | R<sub>3</sub>/％ | R<sub>4</sub>/％ | R<sub>5</sub>/％ | |
| 实施例1 | 91.8 | 90.8 | 90.4 | 89.4 | 89.2 |
| 实施例2 | 90.9 | 89.5 | 89.1 | 88.7 | 88.1 |
| 实施例3 | 93.4 | 89.0 | 88.8 | 88.4 | 87.8 |
| 实施例4 | 92.5 | 91.1 | 90.2 | 89.9 | 89.2 |
| 实施例5 | 90.8 | 89.2 | 88.4 | 87.8 | 87.6 |
| 实施例6 | 90.6 | 89.0 | 88.4 | 88.0 | 87.6 |
| 实施例7 | 90.4 | 89.4 | 88.8 | 88.6 | 88.1 |
| 实施例8 | 91.7 | 90.4 | 90.1 | 89.4 | 89.2 |
| 比较例1 | 89.0 | 85.6 | 84.0 | 81.2 | 78.5 |
| 比较例2 | 97.0 | 94.7 | 89.4 | 79.0 | 64.6 |
| 比较例3 | 90.3 | 88.6 | 83.2 | 78.0 | 72.6 |
| 比较例4 | 90.9 | 58.6 | 24.7 | 0 | 0 |
| 清水 | 9.8 |
由表2可知，本发明实施例1～8制备的胺基聚醚钻井液的岩屑一次回收率从清水的9.8％上升至90％以上，经过5次回收后，岩屑回收率依然超过85％，表现出良好的长效抑制效果；其中，实施例1制备的胺基聚醚钻井液的回收后的岩屑照片参见图1所示。
抑制性能评价2：
取文古4井(4570～4578m)和卫310井(3406～3409m)岩心，制取直径为1英寸、长度约2英寸的实验用岩心，测定岩心原始抗压强度。将岩心分别浸泡于本发明的实施例1、比较例2和比较例4中，室温条件下浸泡48h，测试岩心的抗压强度，结果参见表3所示。
抗压强度降低率按下式计算：
X＝(F1-F0)/F0×100％；
式中：X—岩心抗压强度降低率，％；
F0—岩心原始抗压强度，MPa；
F1—浸泡后岩心抗压强度，MPa。
表3实施例1、比较例2和比较例4制备的钻井液的抑制性能
由表3可知，本发明实施例1制备的胺基聚醚钻井液浸泡的岩心的抗压强度降低率分别为18.96％和7.78％，表现出良好的抑制效果。
实施例23
生物毒性评价：
将实施例1和比较例4制备的钻井液，按照GB/T15441-1995《水质急性毒性的测定发光细菌法》标准，测试本发明实施例1和比较例4制备的钻井液的的生物毒性。
检测结果为，实施例1制备的胺基聚醚钻井液的生物毒性EC50为7.4×104mg/L，比较例4制备的饱和盐水钻井液生物毒性EC50为9000mg/L。
本发明提供的胺基聚醚钻井液与氯化钾钻井液相比，在保持钻井液良好抑制性的同时，还具有良好的环保性能，且消除了氯离子对地表水和土壤的污染以及对植物生长的不利影响。
由以上实施例可知，本发明提供了一种胺基聚醚钻井液，以重量份计，由包括以下成分的物料制备得到：水100份；钠基膨润土1～3份；碳酸钠0.1～0.2份；增黏剂0.1～0.2份；羧甲基纤维素钠盐0.5～1.0份；聚阴离子纤维素0.3～1.0份；抗高温淀粉0.1～1.0份；封堵剂1～3份；聚合醇1～3份；硫酸钾1～5份；胺基聚醚1～3份。本发明提供的胺基聚醚钻井液同时具有良好的流变性和抑制性，适用于高水敏性、黏土含量较高的油气藏钻井，具有良好的环保性能，且消除了氯离子对地表水和土壤的污染以及对植物生长的不利影响。本发明还提供了一种胺基聚醚钻井液的制备方法。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种胺基聚醚钻井液，以重量份计，由包括以下成分的物料制备得到：
2.根据权利要求1所述的胺基聚醚钻井液，其特征在于，所述增黏剂选自黄原胶和韦兰胶中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的胺基聚醚钻井液，其特征在于，所述封堵剂选自超细碳酸钙和楠木粉中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的胺基聚醚钻井液，其特征在于，所述胺基聚醚中胺基官能团的个数为2个或3个，所述胺基聚醚的分子量小于1000。
5.根据权利要求1所述的胺基聚醚钻井液，其特征在于，所述胺基聚醚钻井液还包括：0.1～140重量份的重晶石。
6.一种胺基聚醚钻井液的制备方法，包括以下步骤：
1)将水、钠基膨润土和碳酸钠混合后进行养护，得到基浆；
2)将所述基浆与增黏剂、羧甲基纤维素纳盐、聚阴离子纤维素、抗高温淀粉、封堵剂、聚合醇、硫酸钾和胺基聚醚混合，进行老化，得到胺基聚醚钻井液。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述养护的方法为温室密闭养护；所述养护的时间为20～30h。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述老化的pH值为9.5～11.0。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述老化的温度为110～160℃。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述老化的时间为14～18h。
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