CN112521920A - 一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂 - Google Patents

一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，这种处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸5‑15份、马来酸酐酰化壳聚糖1‑10份、改性六钛酸钾晶须2‑9份、壬基酚聚氧乙烯醚9‑18份、线型聚有机聚硅氧烷2‑15份、微晶蜡5‑20份、羟基铝1‑6份、聚丙烯铣胺45‑50份、氢氧化钾8‑12份、羧甲基纤维素20‑30份、木质素磺酸钠8‑10份、四硼酸钠0.1‑0.5份、聚丙烯腈胺盐0.2‑0.9份，通过各组分复配，具备降滤失剂的功能，并且同时具备抗高温、抗盐的功能，并且性质稳定。

Description

一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂
技术领域
本发明涉及石油开采领域，具体涉及一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂。
背景技术
在石油钻井中，泥浆性能的稳定性，对井内安全以及提高钻井效率具有重要左右，而且可井壁形成薄饼，起到防塌、降滤失和护壁的左右。
降滤失剂是石油钻井中最重要的助剂之一，它对维护钻井液性能稳定，安全高效钻井起到重要作用。钻井液中自由水在压差的作用下向地层渗透的过程称之为滤失，滤失量过大往往会给钻井工作带来诸多不良后果，如高滤失量产生的泥饼会附着在井壁上，缩小了井眼与钻具环形空间的水力直径，容易发生卡钻事故，而为了解决卡钻所使用的高抽汲压力会诱发井喷、井漏和井塌等事故。此外，滤失后渗入地层的水还会导致黏土颗粒膨胀和运移，导致生产层堵塞，从而降低石油开采量。所以，石油开采时需要在钻井液中添加降滤失剂，以降低钻井液的滤失量。天然高分子降滤失剂如腐植酸、纤维素、木质素、淀粉等因其价格低廉、来源广泛而被广泛的应用到石油开采中，但是随着石油开采中井深的逐步加深以及经常遇到高温高盐储层，这些天然高分子降滤失剂因为普遍不具备抗高温、抗盐的功能，从而限制了其使用范围。
发明人在解决含有腐植酸的降滤失剂不具备抗高温、抗盐的功能问题时发现，如果简单的将抗高温、抗盐的成份与腐植酸复配容易造成降滤失剂不稳定，容易发生事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，用于解决上述问题中的其中一个。
第一方面：本发明提供一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸5-15份、马来酸酐酰化壳聚糖1-10份、改性六钛酸钾晶须2-9份、壬基酚聚氧乙烯醚9-18份、线型聚有机聚硅氧烷2-15份、微晶蜡5-20份、羟基铝1-6份、聚丙烯铣胺45-50份、氢氧化钾8-12份、羧甲基纤维素20-30份、木质素磺酸钠8-10份、四硼酸钠0.1-0.5份、聚丙烯腈胺盐0.2-0.9份。
优选地，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸9-12份、马来酸酐酰化壳聚糖3-8份、改性六钛酸钾晶须5-8份、壬基酚聚氧乙烯醚15-17份、线型聚有机聚硅氧烷10-14份、微晶蜡11-15份、羟基铝3-5份、聚丙烯铣胺46-48份、氢氧化钾9-10份、羧甲基纤维素21-26份、木质素磺酸钠8-9份、四硼酸钠0.1-0.4份、聚丙烯腈胺盐0.2-0.6份。
优选地，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸10份、马来酸酐酰化壳聚糖6份、改性六钛酸钾晶须7份、壬基酚聚氧乙烯醚14份、线型聚有机聚硅氧烷13份、微晶蜡13份、羟基铝4份、聚丙烯铣胺47份、氢氧化钾9份、羧甲基纤维素21份、木质素磺酸钠8份、四硼酸钠0.2份、聚丙烯腈胺盐0.4份、水47.4份。
优选地，所述处理剂还包括：高锰酸钾0.4-0.8份。
优选地，所述处理剂还包括：氢氧化钠1-4份。
优选地，所述处理剂还包括：羟甲基淀粉1-6份。
第二方面，本发明提供一种改性腐植酸，所述改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
有益效果：本发明含腐植酸的钻井泥浆处理剂通过各组分复配，具备降滤失剂的功能，并且同时具备抗高温、抗盐的功能，并且性质稳定。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。
实施例1
一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸5份、马来酸酐酰化壳聚糖1份、改性六钛酸钾晶须2份、壬基酚聚氧乙烯醚9份、线型聚有机聚硅氧烷2份、微晶蜡5份、羟基铝1份、聚丙烯铣胺45份、氢氧化钾8份、羧甲基纤维素20份、木质素磺酸钠8份、四硼酸钠0.1份、聚丙烯腈胺盐0.2份、水93.7份。
上述改性腐植酸改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
实施例2
一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸15份、马来酸酐酰化壳聚糖10份、改性六钛酸钾晶须9份、壬基酚聚氧乙烯醚18份、线型聚有机聚硅氧烷15份、微晶蜡20份、羟基铝6份、聚丙烯铣胺50份、氢氧化钾12份、羧甲基纤维素30份、木质素磺酸钠10份、四硼酸钠0.5份、聚丙烯腈胺盐0.9份、水150.6份。
上述改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
实施例3
一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸9份、马来酸酐酰化壳聚糖3份、改性六钛酸钾晶须5份、壬基酚聚氧乙烯醚15份、线型聚有机聚硅氧烷10份、微晶蜡11份、羟基铝3份、聚丙烯铣胺46份、氢氧化钾9份、羧甲基纤维素21份、木质素磺酸钠8份、四硼酸钠0.1份、聚丙烯腈胺盐0.2份、69.7份。
上述改性腐植酸改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
实施例4
一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸12份、马来酸酐酰化壳聚糖8份、改性六钛酸钾晶须8份、壬基酚聚氧乙烯醚17份、线型聚有机聚硅氧烷14份、微晶蜡15份、羟基铝5份、聚丙烯铣胺48份、氢氧化钾10份、羧甲基纤维素26份、木质素磺酸钠9份、四硼酸钠0.4份、聚丙烯腈胺盐0.6份、87份。
上述改性腐植酸改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
实施例5
一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸10份、马来酸酐酰化壳聚糖6份、改性六钛酸钾晶须7份、壬基酚聚氧乙烯醚14份、线型聚有机聚硅氧烷13份、微晶蜡13份、羟基铝4份、聚丙烯铣胺47份、氢氧化钾9份、羧甲基纤维素21份、木质素磺酸钠8份、四硼酸钠0.2份、聚丙烯腈胺盐0.4份、水47.4份。
上述改性腐植酸改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
实施例6
一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸10份、马来酸酐酰化壳聚糖6份、改性六钛酸钾晶须7份、壬基酚聚氧乙烯醚14份、线型聚有机聚硅氧烷13份、微晶蜡13份、羟基铝4份、聚丙烯铣胺47份、氢氧化钾9份、羧甲基纤维素21份、木质素磺酸钠8份、四硼酸钠0.2份、聚丙烯腈胺盐0.4份、水47.4份、高锰酸钾0.5份。
上述改性腐植酸改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
实施例7
一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸10份、马来酸酐酰化壳聚糖6份、改性六钛酸钾晶须7份、壬基酚聚氧乙烯醚14份、线型聚有机聚硅氧烷13份、微晶蜡13份、羟基铝4份、聚丙烯铣胺47份、氢氧化钾9份、羧甲基纤维素21份、木质素磺酸钠8份、四硼酸钠0.2份、聚丙烯腈胺盐0.4份、水47.4份、氢氧化钠2份。
上述改性腐植酸改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
实施例8
一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸10份、马来酸酐酰化壳聚糖6份、改性六钛酸钾晶须7份、壬基酚聚氧乙烯醚14份、线型聚有机聚硅氧烷13份、微晶蜡13份、羟基铝4份、聚丙烯铣胺47份、氢氧化钾9份、羧甲基纤维素21份、木质素磺酸钠8份、四硼酸钠0.2份、聚丙烯腈胺盐0.4份、水47.4份、羟甲基淀粉4份。
上述改性腐植酸改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
经实验本发明实施例1-8得到处理剂均具有很好的耐酸性。
稳定性测试：
采用SDT2960热重/差热分析仪分析试验一制备实施例1-8得到的处理剂，当温度升至250℃时，聚合物开始分解，主要与侧链上的酰胺基、磺酸基的热分解有关。在400℃左右聚合物的质量分数依然在60％以上，说明实施例1-8产物有较高的热稳定性。
抗盐测试：
向基浆溶液中加入2％实施例1-8得到的处理剂，分别加入不同量的NaCl搅拌均匀后，经高温滚子炉200℃老化16h，冷却至室温后在搅拌速度为800r/min下搅拌5min，用ZNS型失水仪测试泥浆老化后的滤失量和用ZNN-D6型测试泥浆的流变性能，实验结果见下表1
表1
Figure BDA0002826965000000081
Figure BDA0002826965000000091
Figure BDA0002826965000000101
由表1可见本发明中实施例1-8均具有很好的抗盐功效。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神及范围。

Claims (8)

1.一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸5-15份、马来酸酐酰化壳聚糖1-10份、改性六钛酸钾晶须2-9份、壬基酚聚氧乙烯醚9-18份、线型聚有机聚硅氧烷2-15份、微晶蜡5-20份、羟基铝1-6份、聚丙烯铣胺45-50份、氢氧化钾8-12份、羧甲基纤维素20-30份、木质素磺酸钠8-10份、四硼酸钠0.1-0.5份、聚丙烯腈胺盐0.2-0.9份。
2.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸9-12份、马来酸酐酰化壳聚糖3-8份、改性六钛酸钾晶须5-8份、壬基酚聚氧乙烯醚15-17份、线型聚有机聚硅氧烷10-14份、微晶蜡11-15份、羟基铝3-5份、聚丙烯铣胺46-48份、氢氧化钾9-10份、羧甲基纤维素21-26份、木质素磺酸钠8-9份、四硼酸钠0.1-0.4份、聚丙烯腈胺盐0.2-0.6份。
3.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于，所述处理剂按重量份数包括以下物质：改性腐植酸10份、马来酸酐酰化壳聚糖6份、改性六钛酸钾晶须7份、壬基酚聚氧乙烯醚14份、线型聚有机聚硅氧烷13份、微晶蜡13份、羟基铝4份、聚丙烯铣胺47份、氢氧化钾9份、羧甲基纤维素21份、木质素磺酸钠8份、四硼酸钠0.2份、聚丙烯腈胺盐0.4份、水47.4份。
4.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于，所述处理剂还包括：高锰酸钾0.4-0.8份。
5.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于，所述处理剂还包括：氢氧化钠1-4份。
6.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于，所述处理剂还包括：羟甲基淀粉1-6份。
7.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于，所述改性腐植酸的制备方法包括以下步骤：
1)将腐植酸以二氯甲烷-乙醇为溶剂，回流提取，得到提取液；
2)将提取液用蒸馏水提取，抽干后干燥得脱脂腐植酸；
3)将脱脂腐植酸和氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀后让其润胀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌下于油浴中加热反应，冷却、抽滤，得到改性腐植酸初品；
4)将改性腐植酸初品依次用乙醇、水洗涤，抽干后干燥得改性腐植酸。
8.根据权利要求7所述的处理剂，其特征在于，所述木质素磺酸钠制备方法为硫酸盐法。
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