CN114436885A - 一种油基钻井液提切剂、其制备方法及高密度油基钻井液 - Google Patents

一种油基钻井液提切剂、其制备方法及高密度油基钻井液 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种油基钻井液提切剂、其制备方法及高密度油基钻井液，所述油基钻井液提切剂分子中具有长链亲油基和多个亲水基；所述油基钻井液提切剂由脂肪酸与低聚酰胺类物质进行酯化反应制得；所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种；所述低聚酰胺类物质由低聚酸和有机胺反应得到，所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种。该处理剂具有两亲结构，分子中具有多个亲水基和长链亲油基，具有较高的抗温性能，有助于提高或保持超高密度油基钻井液高温老化后的粘切，从而有利于提高其高温沉降稳定性，抗温达200℃。

Description

一种油基钻井液提切剂、其制备方法及高密度油基钻井液
技术领域
本发明属于石油钻探技术领域，具体涉及一种油基钻井液提切剂、其制备方法及高密度油基钻井液。
背景技术
随着非常规油气资源开发的进行，泥页岩、强水敏地层、异常高压地层以及高温高压地层，对高密度和超高密度油基钻井液技术提出了更高的要求。按照钻井液通用的密度划分标准，密度大于2.3g/cm3的属于超高密度钻井液。实际应用中，油基钻井液常用有机土和乳化液滴作为增粘提切剂。但在高温地层(200℃以上)，有机土发生钝化，通过插层进行改性的有机土与改性剂脱吸附，最终导致高温下超高密度油基钻井液沉降稳定性变差、流变失稳等问题。
为满足非常规油气藏及复杂地层勘探开发需要，很多学者和研究单位对高密度油基钻井液进行了深入研究。申请号为201711443636.3的中国专利文献公布了一种抗盐水侵的高密度油基钻井液及其制备方法，其原料组成包括一定重量配比的脂肪酸酰胺、烷醇酰胺、碱度调节剂、有机土、降滤失剂、重晶石、无机氯盐水溶液和油，其中，脂肪酸酰胺的原料组成为不饱和脂肪酸、二乙烯三胺、羟乙基乙二胺和十二烷基苯磺酸；烷醇酰胺的原料组成为不饱和脂肪酸、二乙醇胺和十二烷基苯磺酸。上述高密度油基钻井液抗温可达200℃，密度最高达2.6g/cm3，且能抗60％的盐水污染，老化后性能稳定，沉降稳定性良好。但是，该钻井液缺乏连续抗温性能(连续高温老化72h以上)，在井筒出现长时间复杂情况下不利于应用。
如何保证高密度钻井液具有较好长期耐温性能、高温沉降稳定性和抗污染能力，成为高密度全油基钻井液研究和应用要面临的重要课题。同时，基于高温高密度钻井液处理剂存在抗温能力差、作用周期短等缺陷，导致处理剂维护加量大，增加钻井液成本，新型处理剂的研制也成为抗高温高密度油基钻井液亟待面对的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种油基钻井液提切剂、其制备方法及高密度油基钻井液，本发明提供的提切剂具有较好的抗温性和提切性能，有助于提高或保持高密度油基钻井液高温老化后的粘切，从而有利于提高其高温沉降稳定性。
本发明提供一种油基钻井液提切剂，所述油基钻井液提切剂分子中具有长链亲油基和多个亲水基；所述油基钻井液提切剂由脂肪酸与低聚酰胺类物质进行酯化反应制得；所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种；所述低聚酰胺类物质由低聚酸和有机胺反应得到，所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种。
本发明提供一种油基钻井液提切剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将低聚酸和有机胺进行反应，得到酰胺类中间产物；
S2、将所述酰胺类中间产物与脂肪酸进行酯化反应，得到油基钻井液提切剂；
所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种；所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种。
优选地，所述步骤S1中，所述低聚酸和有机胺的摩尔比为(1:1)～(1:4)，所述反应的温度为130～180℃；所述反应在搅拌条件下进行，反应时间为4～8h。
优选地，所述步骤S2中，所述脂肪酸与所述酰胺类中间产物的质量比为(1:1)～(1:2)。
优选地，所述步骤S2中，所述酯化反应在催化剂存在的条件下进行，所述催化剂为对甲苯磺酸、分子筛和DMAP中的一种。
优选地，所述催化剂质量为制备所用原料总质量的1％～5％；所述酯化反应的温度为120～180℃，时间为4～8h。
与现有技术相比，本发明提供的提切剂是一种具有多支链构型的高温稳定提切剂，通过选用抗温性好的带支链单体作为核，然后与其他单体经过一系列有机反应，最终得到一种具有抗温性和提切性能的高密度油基钻井液用处理剂。该处理剂具有两亲结构，分子中具有多个亲水基和长链亲油基，具有较高的抗温性能，有助于提高或保持超高密度油基钻井液高温老化后的粘切，从而有利于提高其高温沉降稳定性，抗温达200℃。
在本发明制备提切剂的过程中，有机胺与低聚酸形成带支链的酰胺产物，酰胺产物继续与脂肪酸反应，形成扩链，增加支链长度，得到所述的提切剂。该提切剂相同分子量下，支链越多，力学半径越小，粘度效应越低，尤其是加入到高密度油基钻井液中，起到低粘提切的效果，从而改善高密度油基钻井液在高温下的沉降稳定性和流变性。
本发明实施例制备的提切剂为高密度油基钻井液用高温提切剂，反应条件平稳，易操作，不需要溶剂，对设备要求低，易于工业化生产。与现有提切剂和有机土相比，所得产品热稳定性好，提切能力强，加量低，配制的高密度油基钻井液抗温可达200℃以上。
本发明提供一种高密度油基钻井液，包括基础油和处理剂，所述处理剂包括前文所述的油基钻井液提切剂。
优选地，所述高密度油基钻井液中，由基础油和质量浓度为20％～30％的氯化钙水溶液构成油相和水相混合液，以油相和水相混合液的总体积的百分比计，所述处理剂包括：1％～3％的有机土；3.5％～6％的乳化剂；2.5％～5％的润湿剂；2～4％的降滤失剂；3％～5％的碱度调节剂；2％～4％的所述油基钻井液提切剂。
优选地，所述基础油为3#矿物白油、5#矿物白油和0#柴油中的一种，所述油相和水相的体积比优选为85：15～95：5。
优选地，所述乳化剂为脂肪酰胺类物质；所述润湿剂为长烷基链季胺盐阳离子表面活性剂、长烷基链阴离子表面活性剂、长链烷基醇醚类非离子表面活性剂和长链烷基聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂中至少一种；所述碱度调节剂为生石灰；所述降滤失剂为氧化沥青和有机褐煤中的至少一种。
本发明提供的高密度油基钻井液抗高温，可用于深井、超深井、异常高压井以及强水敏地层等复杂钻井作业；并且，其连续抗温性能好，钻井液经180℃连续老化72h，性能稳定，可满足高温钻井过程中，中途测试、长时间起下钻、长时间停钻等特殊工况对钻井液性能的要求，能有效避免出现沉降，造成卡钻事故。另外，本发明提供的高密度油基钻井液具有较好的抗盐水侵污染能力。配制浓度为20％的氯化钠盐水或者氯化钙盐水或复合盐水，抗盐水侵污染可达30％。
具体实施方式
下面将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经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种油基钻井液提切剂，所述油基钻井液提切剂分子中具有长链亲油基和多个亲水基；所述油基钻井液提切剂由脂肪酸与低聚酰胺类物质进行酯化反应制得；所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种；所述低聚酰胺类物质由低聚酸和有机胺反应得到，所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种。
本发明提供了一种油基钻井液提切剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将低聚酸和有机胺进行反应，得到酰胺类中间产物；
S2、将所述酰胺类中间产物与脂肪酸进行酯化反应，得到油基钻井液提切剂；
所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种；所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种。
本发明提供的提切剂具有较好的抗温性和提切性能，有助于提高或保持高密度油基钻井液高温老化后的粘切，从而有利于提高其高温沉降稳定性，利于应用。
本发明实施例在反应器中先加入低聚酸和有机胺，可缓慢升温进行反应，得到酰胺类中间产物；然后，继续向该反应器中加入脂肪酸，升温进行酯化反应，得到目标产物。
在本发明中，所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，例如十八碳二烯酸三聚体、十八碳二烯酸二聚体、三聚亚油酸；本发明选用抗温性好的带支链单体作为核，与有机胺、脂肪酸这些单体进行一系列有机反应。其中，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种，优选为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和二乙醇胺中的一种或多种，更优选为二乙烯三胺或二乙醇胺；所述的有机胺与低聚酸反应形成带支链的酰胺产物。所述低聚酸和有机胺的摩尔比优选为(1:1)～(1:4)；所述反应的温度优选为130～180℃，更优选为135℃～160℃。本发明实施例所述反应在带有搅拌、温度计和分水器的装置中进行，反应时间优选为4h～8h，例如5h、6h、8h；反应后得到中间产物，一般是呈褐色液体状的酰胺类中间产物。
本发明实施例可适当降低温度至100℃以下，优选在保护气氛下，再将脂肪酸和催化剂加入上述反应器中，与得到的中间产物继续反应，形成扩链，增加支链长度。
在本发明中，所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种，优选为油酸或十二烷基苯磺酸。所述脂肪酸与所述酰胺类中间产物的质量比优选为(1:1)～(1:2)；所述的催化剂质量优选为制备所用原料总质量的1％～5％，更优选为2％～5％。所述催化剂优选为对甲苯磺酸、分子筛和DMAP(4-二甲氨基吡啶)中的一种，更优选为对甲苯磺酸，效果较好。所述酯化反应的温度优选为120～180℃，更优选为130～160℃，反应时间优选为4h～8h，直到没有水滴出现，反应结束，得到棕色粘稠状目标产物，降温至室温后取出产物，即为所述的提切剂。
本发明实施例所述的提切剂可称为高温(稳定)提切剂、油基钻井液(用)提切剂、油基钻井液高温稳定提切剂；该处理剂具有两亲结构，分子中具有多个亲水基和长链亲油基，包括酰胺基、烷基链等，为含多支链的低聚酰胺类。该提切剂相同分子量下，支链越多，力学半径越小，粘度效应越低，尤其是加入到高密度油基钻井液中，起到低粘提切的效果，从而改善高密度油基钻井液在高温下的沉降稳定性和流变性。
本申请所述的提切剂本身是粘稠液体，实际粘度是指加入到高密度钻井液中的粘度，且钻井液粘度主要由水含量、有机土含量、密度等影响，加入该提切剂后，本申请实施例所述的高密度钻井液体系表观粘度可控制在60～120mpa.s。
一些具体的实施例中，所述油基钻井液提切剂具有如下结构：
Figure BDA0002758596940000061
其中，R1、R2、R5可为碳原子个数为6的烷基链；
R3、R4、R7、R8为碳原子个数为12～20的烷基链；
R6可为碳原子个数为7的烷基链。
相应地，本发明提供了一种高密度油基钻井液，包括基础油和处理剂，所述处理剂包括前文所述的油基钻井液提切剂。
本发明提供的高密度油基钻井液可称为抗高温超高密度油基钻井液，其密度可达2.6g/cm3(通常认为超高密度钻井液其密度应大于2.3g/cm3)，能耐高温，连续抗温性能好，还具有较好的抗盐水侵污染能力，可用于深井、超深井、异常高压井以及强水敏地层等复杂钻井作业。
本发明实施例提供的高密度油基钻井液可以是全油基，也可以由基础油和质量浓度为20％～30％的氯化钙水溶液构成油相和水相混合液，所述油相和水相的体积比优选为85：15～95：5，例如90:10。在本发明的实施例中，所述基础油可为3#矿物白油、5#矿物白油和0#柴油中的一种。
本发明所述处理剂包括前文所述的油基钻井液提切剂，在钻井液中起提切或稳切的作用；其结构通式例如式I所示，加量可为2％～4％(质量体积比)。并且，本发明还采用乳化剂、加重剂等其余处理剂。在本发明的实施例中，以油相和水相混合液的总体积的百分比计，所述处理剂包括：1％～3％的有机土；3.5％～6％的乳化剂；2.5％～5％的润湿剂；2～4％的降滤失剂；3％～5％的碱度调节剂；2％～4％的所述油基钻井液提切剂；加重剂加量为400％～450％。
在本发明的实施例中，所述乳化剂优选为脂肪酰胺类物质，具体可由脂肪酸、有机胺和有机酸通过酰胺化反制得，在钻井液中具有较好的乳化、润湿分散作用，保证油包水乳液的稳定性。具体地，所述的乳化剂具有如下式II结构：
Figure BDA0002758596940000071
其中，X1、X3、X5和X6为脂肪酸的部分结构，由碳原子数为10～20的长烷基链构成；
有机多胺结构为H2N-(CH2-CH2-NH)X4-NH2，X4为碳原子数为1～3的亚烷基；
X4为酸酐或二元酸的结构片段，由碳原子数为2～6的碳链构成。
所述的乳化剂可采用本单位自主研制的现有产品，是一种抗高温聚酰胺类乳化剂。该乳化剂通常加量为3％～5％，抗温达200℃，适用油水比范围70：30～全油基；在80:20的油包水中加量2％，乳化率>90％；加入到高密度油基钻井液中(ρ>2.3g/cm3)，老化后破乳电压ES>600V。
本发明实施例所述的乳化剂的制备方法优选为：将有机多胺与脂肪酸按摩尔比为1:(1～4)加入反应瓶，反应温度优选为150℃～180℃，反应时间优选为3～5h，得到中间产物A，再将酸酐加入到反应瓶中与中间产物A继续反应，摩尔比优选为1：(1～2)，反应温度优选为160℃～200℃，反应时间优选为4～6h，冷却至室温得到粘稠状液体，即为本发明所用抗温性好的乳化剂，可由中原钻井工程技术研究院提供。
在本发明的优选实施例中，所述的有机土是经有机铵、活化剂改性蒙皂石制备的，在钻井液中主要起提黏切和降滤失的作用，有机铵包括碳数为12～20的长烷基链插层剂。
所述的润湿剂优选为长烷基链季胺盐阳离子表面活性剂、长烷基链阴离子表面活性剂、长链烷基醇醚类非离子表面活性剂和长链烷基聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂中至少一种，在钻井液中主要起到润湿重晶石、改善钻井液流型作用。
所述的碱度调节剂优选为生石灰，用于调节钻井液的碱度，发挥其他配伍处理剂的效能；同时有助于乳化剂形成“楔形”结构，提高乳状液的高温稳定性；还可以给钻井液提供一个碱性环境，防止地层酸性气体的逸出。
所述的降滤失剂为氧化沥青和有机褐煤中的至少一种，在钻井液中主要起降低滤失、改善泥饼质量的作用。所述的加重剂为普通重晶石，按照设计的安全密度窗口，加重至设计密度。
在本发明的实施例中，所述的抗高温超高密度油基钻井液的制备方法为：
按照油水比计算，量取基油并加入到高搅杯中；高搅转速10000～11000r/min，向高搅杯中加入乳化剂且高速搅拌10min，加入氯化钙水溶液且高搅20min，加入有机土、生石灰、降滤失剂，高搅10min，加入前文所述的高温提切剂，高搅10min后，加入重晶石且高搅10min，最后加入润湿剂，高搅30min；将得到的钻井液装入老化罐，放进高温滚子炉中滚动老化16h，冷却至室温，测65℃时的钻井液性能。
本发明提供的抗高温超高密度油基钻井液具有较好的抗温性能和提切能力，连续抗温性能好，钻井液经180℃连续老化72h，性能稳定，可满足高温钻井过程中，中途测试、长时间起下钻、长时间停钻等特殊工况对钻井液性能的要求，能有效避免出现沉降，造成卡钻事故。另外，本发明提供的抗高温超高密度油基钻井液具有较好的抗盐水侵污染能力；配制浓度为20％的氯化钠盐水或者氯化钙盐水或复合盐水，抗盐水侵污染可达30％。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本申请提供的油基钻井液提切剂、其制备方法及高密度油基钻井液进行具体地描述。但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
以下实施例中，油酸购自济南久瑞鑫化工有限责任公司，工业品；氧化钙、氯化钙、二乙烯三胺和二乙醇胺购自国药试剂；二聚酸等购自上海志浦化工有限公司。优选的低聚酸是由脂肪酸在催化剂作用下自身缩聚得到，主要为二聚酸，其中的一个结构式如下：
Figure BDA0002758596940000091
本发明中所用钻井液材料均为工业品，购置使用时严格执行行业标准。有机土购自浙江丰虹新材料股份有限公司；有机褐煤来自山东德顺源化工。有机土、润湿剂、加重剂(重晶石主要为硫酸钡)、降滤失剂，这些都是油基钻井液的常规材料，都是市售商品。
乳化剂性能指标前面已说明，通常加量为3％～5％，抗温达200℃，适用油水比范围70：30～全油基；在80:20的油包水中加量2％，乳化率>90％；加入到高密度油基钻井液中(ρ>2.3g/cm3)，老化后破乳电压ES>600V。
实施例1
在装有温度计、冷凝管、搅拌器的500mL四口烧瓶中，加入二聚酸85g和二乙醇胺62g，缓慢升温至160℃反应，反应8h后，得到褐色液体产物；继续向反应瓶中加入油酸170g、对甲苯磺酸30g，升温至140℃，继续反应5h，得到棕色粘稠状目标产物，然后降温至室温，取出产物，即为超高密度油基钻井液用高温稳定提切剂G1。
实施例1制备的提切剂G1的性能在超高密度油基钻井液中体现，主要通过动切力YP和初切Gel10s表示，性能结果如表1所示。
一种抗高温超高密度油基钻井液：190mL 3#白油+12.0g乳化剂+10mL氯化钙水溶液(25％wt)+2.0g有机土+8.0g CaO+10.0g有机褐煤+6.0g提切剂G1+6.0g润湿剂+850g重晶石，密度ρ＝2.5g/cm3。
具体的配制步骤和性能评价如下：
(1)将190mL 3#白油加入到高搅杯中，再向高搅杯中加入12.0g乳化剂，高搅机转速为10000r/min，高速搅拌10min，乳化均匀；
(2)在搅拌下，将氯化钙溶液(25％浓度)加入到高搅杯中，高搅20min；
(3)在搅拌状态下，将2.0g有机土、8.0g CaO、10.0g有机褐煤加到高搅杯中，高速搅拌10min；
(4)在搅拌状态下，将6.0g高温提切剂加入到高搅杯中，高速搅拌10min，搅拌均匀；
(5)在搅拌状态下，分2次向高搅杯中缓慢加入850g重晶石，高搅10min；
(6)取下高搅杯，加入6.0g润湿剂，继续高速搅拌30min。
(7)将配制的钻井液装入老化罐，密封好，放进滚子炉中老化16h。
钻井液经200℃老化后，测定65℃时的流变、破乳电压等性能，最后测高温高压滤失HTHPFL，性能如表1所示。
对比例1
在上述实施例1的一种超高密度油基钻井液中，将6.0g提切剂G1替换为6.0g有机土，钻井液经200℃滚动老化16h，65℃测性能，结果如表1所示。
表1提切剂G1及超高密度油基钻井液200℃老化后性能
Figure BDA0002758596940000101
实施例2
在装有温度计、冷凝管、搅拌器的500mL四口烧瓶中，加入二聚酸100g和二乙醇胺50g，缓慢升温至180℃反应，反应5h后，得到棕褐色产物；继续向反应瓶中加入十二烷基苯磺酸180g、对甲苯磺酸40g，150℃下反应6h，得到棕色粘稠状目标产物，然后降温至室温，取出产物，即为超高密度油基钻井液用高温稳定提切剂G2。性能结果如表2所示。
一种抗高温超高密度油基钻井液：180mL柴油+12.0g乳化剂+20mL氯化钙水溶液(25％wt)+3.0g有机土+8.0g CaO+6.0g有机褐煤+4.0g氧化沥青+6.0g提切剂G2+6.0g润湿剂+730g重晶石，密度ρ＝2.4g/cm3。
按照实施例1配制步骤等，钻井液经180℃老化16h，测定65℃时的流变、破乳电压等性能，再测高温高压滤失HTHPFL，性能如表2所示。
对比例2
在实施例2的一种超高密度油基钻井液中，将6.0g提切剂G2替换为6.0g有机土，钻井液经180℃滚动老化16h，65℃测性能，结果如表2所示。
表2提切剂G2及超高密度油基钻井液180℃老化后的性能
Figure BDA0002758596940000111
实施例3
在装有温度计、冷凝管、搅拌器的500mL四口烧瓶中，加入三聚亚油酸85g和二乙烯三胺31g，缓慢升温至150℃反应，反应6h后，得到棕色液体产物；继续向反应瓶中加入油酸180g、对甲苯磺酸50g，继续150℃反应4h，得到棕色粘稠状目标产物，然后降温至室温，取出产物，即为超高密度油基钻井液用高温稳定提切剂G3。性能结果如表3所示。
一种抗高温超高密度油基钻井液，200mL柴油+12.0g乳化剂+4.0g有机土+8.0gCaO+10.0g有机褐煤+6.0g提切剂G3+8.0g润湿剂+920g重晶石，密度ρ＝2.56g/cm3。
按照实施例1配制步骤等，钻井液经230℃老化16h，测定65℃时的流变、破乳电压等性能，再测高温高压滤失HTHPFL，性能如表3所示。
对比例3
在实施例3的一种超高密度油基钻井液中，将6.0g提切剂G3替换为6.0g有机土，钻井液经230℃滚动老化16h，65℃测性能，结果如表3所示。
表3提切剂G3及抗高温超高密度油基钻井液老化后的性能
Figure BDA0002758596940000112
实施例中分别使用了本发明提供的高温稳定提切剂G1、G2、G3，而对比例中使用了有机土作为高温稳定提切剂的替代处理剂。
实施例1中该钻井液密度2.5g/cm3，200℃老化16h，表观粘度AV:104mPa·s，塑性粘度PV:88mPa·s，动切力YP:16Pa，初切Gel10s:7.5Pa，高温高压滤失HTHPFL:4.4mL，破乳电压ES:1800V。实施例2中钻井液密度2.4g/cm3，钻井液经180℃/16h，AV:84mPa·s，PV:73mPa·s，YP:11Pa，初切Gel10s:4.5Pa，HTHPFL:3.2mL，破乳电压ES:1551V。实施例3中钻井液密度2.56g/cm3，230℃/16h，AV:76mPa·s，PV:63mPa·s，YP:13Pa，Gel10s:6Pa，HTHPFL:3.6mL，破乳电压ES:2054V。从表1、表2、和表3中的实验结果均表明，实施例中的钻井液经高温老化后，流变性和初切均要好于对比例中的钻井液性能，表明制备的提切剂起到了较好的提切效果。
需要说明的是，流变性主要通过老化后的表观粘度AV(mPa·s)和塑性粘度PV(mPa·s)表示，是专业术语，AV和PV越低且YP越大，则流变性越好。初切Gel10s也是专业术语，其值越大表明钻井液的提切能力强，悬浮岩屑能力强，说明提切剂的抗温和提切性能越好，但初切Gel10s也不能太大，否则影响钻井泵压。
实施例4
提供一种抗高温超高密度油基钻井液，并测试其连续老化72h流变性能和沉降稳定性。该钻井液密度ρ＝2.5g/cm3，油水比95:5，老化温度180℃。该钻井液由以下组分按照百分比加量配制而成：0#柴油：190mL，乳化剂16.0g，10mL氯化钙水溶液(25wt％)，有机土5.0g，生石灰8.0g，氧化沥青8.0g，8.0g实施例1中的高温提切剂G1，润湿剂7.0g，重晶石850g；配制三份。
第一份装入老化罐，密封好，放进滚子炉中进行180℃滚动老化16h，然后冷却至室温，测定65℃时的流变性能、高温高压滤失和破乳电压等性能。性能如表4。
第二份装入老化罐，密封好，放进滚子炉中进行180℃连续滚动老化72h，然后冷却至室温，测定65℃时的流变性能、高温高压滤失和破乳电压等性能。性能如表4。
第三份装入老化罐，密封好，放进滚子炉中进行180℃滚动老化16h，然后冷却至室温，高搅10min。继续装入老化罐，进行180℃静置老化16h，测试沉降稳定性。老化结束后，自然冷却至50℃，将玻璃棒放入老化罐，玻璃棒是否自由落底、快速倾倒，缓慢搅动玻璃棒，是否有阻力。性能如表4。
表4结果显示，钻井液连续老化72h后，表观粘度AV、塑性粘度PV、动切力YP和初切能维持在一个合理的范围，且与老化16h的性能相差不大，表明钻井液长时间老化性能好。因此，该钻井液具有较好的持续抗温性能和沉降稳定性。
表4抗高温超高密度油基钻井液性能抗温性能和沉降稳定性
Figure BDA0002758596940000131
实施例5
提供一种抗高温超高密度油基钻井液，并测试其及其抗盐水侵性能。该钻井液密度ρ＝2.45g/cm3，油水比90:10，老化温度180℃。该钻井液由以下组分按照百分比加量配制而成：0#柴油：180mL，乳化剂16.0g，氯化钙水溶液20mL(25wt％)，有机土5.0g，生石灰8.0g，有机褐煤8.0g，8.0g实施例1中的高温提切剂G1，润湿剂8.0g，重晶石780g。同样配方配制四份。
将钻井液装入老化罐，密封好，放进滚子炉中进行180℃老化16h，然后冷却至室温，测定流变性能、高温高压滤失和破乳电压等性能，性能如表5。
配制浓度为20％的氯化钙盐水，分别对超高密度油基钻井液进行10％、20％、30％、40％的盐水污染实验，即分别取20mL、40mL、60mL、80mL加入到上述老化后的钻井液中，高速搅拌30min装入老化罐，180℃老化16h，然后再测定65℃时的流变性能和破乳电压等性能。性能如表5。
表5抗高温超高密度油基钻井液性能抗盐水侵污染
Figure BDA0002758596940000141
综上实例说明，该钻井液所需处理剂加量低，钻进时维护加量少，抗污染能力强，综合成本低；适用于深井、超深井、异常高压井以及强水敏地层等复杂钻井作业，如四川盆地、新疆准噶尔南缘地区等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。

Claims (10)

1.一种油基钻井液提切剂，其特征在于，所述油基钻井液提切剂分子中具有长链亲油基和多个亲水基；所述油基钻井液提切剂由脂肪酸与低聚酰胺类物质进行酯化反应制得；所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种；所述低聚酰胺类物质由低聚酸和有机胺反应得到，所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种。
2.一种油基钻井液提切剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将低聚酸和有机胺进行反应，得到酰胺类中间产物；
S2、将所述酰胺类中间产物与脂肪酸进行酯化反应，得到油基钻井液提切剂；
所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种；所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述低聚酸和有机胺的摩尔比为(1:1)～(1:4)，所述反应的温度为130～180℃；所述反应在搅拌条件下进行，反应时间为4～8h。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述脂肪酸与所述酰胺类中间产物的质量比为(1:1)～(1:2)。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述酯化反应在催化剂存在的条件下进行，所述催化剂为对甲苯磺酸、分子筛和DMAP中的一种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂质量为制备所用原料总质量的1％～5％；所述酯化反应的温度为120～180℃，时间为4～8h。
7.一种高密度油基钻井液，包括基础油和处理剂，其特征在于，所述处理剂包括权利要求1所述油基钻井液提切剂或权利要求2-6任一项所述的制备方法得到的油基钻井液提切剂。
8.根据权利要求7所述的高密度油基钻井液，其特征在于，所述高密度油基钻井液中，由基础油和质量浓度为20％～30％的氯化钙水溶液构成油相和水相混合液，以油相和水相混合液的总体积的百分比计，所述处理剂包括：1％～3％的有机土；3.5％～6％的乳化剂；2.5％～5％的润湿剂；2～4％的降滤失剂；3％～5％的碱度调节剂；2％～4％的所述油基钻井液提切剂。
9.根据权利要求8所述的高密度油基钻井液，其特征在于，所述基础油为3#矿物白油、5#矿物白油和0#柴油中的一种，所述油相和水相的体积比优选为85：15～95：5。
10.根据权利要求8所述的高密度油基钻井液，其特征在于，所述乳化剂为脂肪酰胺类物质；所述润湿剂为长烷基链季胺盐阳离子表面活性剂、长烷基链阴离子表面活性剂、长链烷基醇醚类非离子表面活性剂和长链烷基聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂中至少一种；所述碱度调节剂为生石灰；所述降滤失剂为氧化沥青和有机褐煤中的至少一种。
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