CN114437680B - 一种淀粉基钻井液及其制备方法 - Google Patents
一种淀粉基钻井液及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114437680B CN114437680B CN202011194061.8A CN202011194061A CN114437680B CN 114437680 B CN114437680 B CN 114437680B CN 202011194061 A CN202011194061 A CN 202011194061A CN 114437680 B CN114437680 B CN 114437680B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- starch
- parts
- drilling fluid
- based drilling
- viscosity reducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 329
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 326
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 284
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 113
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 151
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 71
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 68
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 77
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 54
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 50
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 47
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 46
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims description 45
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 claims description 45
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims description 45
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 45
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 39
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 35
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 35
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 35
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 34
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 33
- UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K sodium trimetaphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 27
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 claims description 25
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 claims description 25
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 15
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 15
- -1 isoamylene sulfonate Chemical compound 0.000 claims description 15
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 14
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 claims description 14
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 12
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 12
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 11
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 claims description 10
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 10
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 8
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IZWSFJTYBVKZNK-UHFFFAOYSA-N lauryl sulfobetaine Chemical class CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCS([O-])(=O)=O IZWSFJTYBVKZNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N alpha-ketodiacetal Natural products O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IOMDIVZAGXCCAC-UHFFFAOYSA-M diethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](CC)(CC)CC=C IOMDIVZAGXCCAC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 6
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 6
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 240000004922 Vigna radiata Species 0.000 claims description 5
- 235000010721 Vigna radiata var radiata Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000011469 Vigna radiata var sublobata Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N propane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCS(O)(=O)=O KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RNKPJTIIVCCOKI-UHFFFAOYSA-N 3-[dodecyl(dimethyl)azaniumyl]propanoate Chemical class CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCC([O-])=O RNKPJTIIVCCOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JHUFGBSGINLPOW-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-4-(trifluoromethoxy)benzoyl cyanide Chemical compound FC(F)(F)OC1=CC=C(C(=O)C#N)C=C1Cl JHUFGBSGINLPOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AERFECJVKFIHED-UHFFFAOYSA-N 4-ethenylpyridin-1-ium;propane-1-sulfonate Chemical compound CCCS([O-])(=O)=O.C=CC1=CC=[NH+]C=C1 AERFECJVKFIHED-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- ZGCZDEVLEULNLJ-UHFFFAOYSA-M benzyl-dimethyl-(2-prop-2-enoyloxyethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC(=O)OCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 ZGCZDEVLEULNLJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- DVEKCXOJTLDBFE-UHFFFAOYSA-N n-dodecyl-n,n-dimethylglycinate Chemical class CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O DVEKCXOJTLDBFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N n-ethenylacetamide Chemical compound CC(=O)NC=C RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 4
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 claims description 4
- RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- HVYJSOSGTDINLW-UHFFFAOYSA-N 2-[dimethyl(octadecyl)azaniumyl]acetate Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O HVYJSOSGTDINLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- TYIOVYZMKITKRO-UHFFFAOYSA-N 2-[hexadecyl(dimethyl)azaniumyl]acetate Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O TYIOVYZMKITKRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- JWRZDDGWGBUEEX-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCS([O-])(=O)=O Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCS([O-])(=O)=O JWRZDDGWGBUEEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 claims description 3
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims description 3
- WMDGSJMNZWUSPN-UHFFFAOYSA-K hexadecyl(trimethyl)azanium;phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WMDGSJMNZWUSPN-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 3
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 claims description 3
- RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N Acrylamide-acrylic acid resin Chemical compound NC(=O)C=C.OC(=O)C=C RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VTCNIIJVSUFNQZ-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCC(CCCCC[N+](C)(C)CCS([O-])(=O)=O)N Chemical class CCCCCCCCC(CCCCC[N+](C)(C)CCS([O-])(=O)=O)N VTCNIIJVSUFNQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KADLKJHGMWDSKR-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCCC(CC[N+](C)(C)CCCS([O-])(=O)=O)O Chemical class CCCCCCCCCC(CC[N+](C)(C)CCCS([O-])(=O)=O)O KADLKJHGMWDSKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 claims description 2
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims description 2
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000003283 Pachira macrocarpa Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000001085 Trapa natans Species 0.000 claims description 2
- 235000014364 Trapa natans Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- QQMBQHGFVSDSBU-UHFFFAOYSA-K dodecyl(trimethyl)azanium;phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O.CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C QQMBQHGFVSDSBU-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 238000011418 maintenance treatment Methods 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 claims description 2
- 235000009165 saligot Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- AMRAXBIKUIPCMJ-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethyloctadecane-1-sulfonamide Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCS(=O)(=O)N(C)C AMRAXBIKUIPCMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PBIMORRGPOOPMC-UHFFFAOYSA-N [Na].C(C=C)(=O)OC(=C)C(C)C Chemical compound [Na].C(C=C)(=O)OC(=C)C(C)C PBIMORRGPOOPMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 61
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 30
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 29
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 25
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 12
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 12
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 11
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 11
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 10
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 10
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 9
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 5
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920006316 polyvinylpyrrolidine Polymers 0.000 description 5
- IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylyl sulfate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OS(O)(=O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 4
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 4
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 4
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 4
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 4
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N Triisopropanolamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CC(C)O SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 229940057847 polyethylene glycol 600 Drugs 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- ISZZVWZCCZYJAF-UHFFFAOYSA-N 4-[dimethyl(octadecyl)azaniumyl]butane-1-sulfonate Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCS([O-])(=O)=O ISZZVWZCCZYJAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QISOBCMNUJQOJU-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1h-pyrazole-5-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C=1NN=CC=1Br QISOBCMNUJQOJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000012674 dispersion polymerization Methods 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 2
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GBCKRQRXNXQQPW-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(C)CC=C GBCKRQRXNXQQPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 229940113116 polyethylene glycol 1000 Drugs 0.000 description 2
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 description 2
- 229940057838 polyethylene glycol 4000 Drugs 0.000 description 2
- 229940093429 polyethylene glycol 6000 Drugs 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M trimethyl(2-prop-2-enoyloxyethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCOC(=O)C=C FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGNTUZCMJBTHOG-UHFFFAOYSA-N 3-[3-(2,3-dihydroxypropoxy)-2-hydroxypropoxy]propane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)COCC(O)COCC(O)CO AGNTUZCMJBTHOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- USFOCKDSRVEKSC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C USFOCKDSRVEKSC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N ammonium bromide Chemical compound [NH4+].[Br-] SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- ZXJXZNDDNMQXFV-UHFFFAOYSA-M crystal violet Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1[C+](C=1C=CC(=CC=1)N(C)C)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 ZXJXZNDDNMQXFV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N diglycerol Chemical compound OCC(O)COCC(O)CO GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010556 emulsion polymerization method Methods 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L magnesium bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[Br-] OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001623 magnesium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L potassium sulfite Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])=O BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 235000019252 potassium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- SKNFSJNMUVGDKH-UHFFFAOYSA-M sodium 3-methyl-2-prop-2-enoyloxybut-1-ene-1-sulfonate Chemical compound C(C=C)(=O)OC(=CS(=O)(=O)[O-])C(C)C.[Na+] SKNFSJNMUVGDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019794 sodium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- KENGAKDMPNCPDH-UHFFFAOYSA-K trimethyl(octadecyl)azanium;phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C.CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C KENGAKDMPNCPDH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/14—Clay-containing compositions
- C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
- C09K8/20—Natural organic compounds or derivatives thereof, e.g. polysaccharides or lignin derivatives
- C09K8/206—Derivatives of other natural products, e.g. cellulose, starch, sugars
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/14—Clay-containing compositions
- C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
- C09K8/22—Synthetic organic compounds
- C09K8/24—Polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种淀粉基钻井液及其制备方法，以重量份数计所述钻井液组成如下：水100份；膨润土1～6份，降滤失剂0.5～5份，纳米级淀粉微球0.5～5份，聚合物包被剂0.2～4份，固壁剂0.5～4份，降粘剂0.05～0.5份。所述钻井液制备方法为将水、膨润土、降滤失剂、纳米级淀粉微球、聚合物包被剂、固壁剂和降粘剂混合均匀后得到。所述钻井液具有组成简单、性能高效和环境友好的特点。
Description
技术领域
本发明属于油田化学品技术领域，具体涉及一种钻井液及其制备与应用。
背景技术
淀粉微球环保性能优异，原料廉价易得，目前已有诸多公开的文章和专利研究其在医疗、包装、造纸等诸多领域的应用性能，专利CN 109912724A公开了一种微米级多孔淀粉微球的反向乳液聚合法，通过二次交联使淀粉微球具有稳定的多孔结构，微球对甲基紫的吸附率可达43.3%；专利CN 104785179 A公开了一种纳米淀粉微球的制法，该方法通过冷冻、熔化、透析、过滤，以节能环保的方式制备粒径可控、高纯度的纳米淀粉微球，在生物医药领域具有巨大的应用潜力。在油田化学品领域，纳米级交联淀粉微球作为油气层保护剂在页岩油气层开发中应用前景广阔。一方面，淀粉微球的可形变性使其能够适应复杂的孔喉结构，在近井壁区域对页岩储层进行灵活暂堵；另一方面，淀粉微球的网状交联结构使其具有一定的承压能力，不会在压力作用下破碎而继续深入储层。纳米级交联淀粉微球作为页岩储层油气层保护剂还具有组分简单、环保性能优异的特点，能够适应现场日渐严苛环保法规，因此淀粉微球在未来必将成为油气层保护材料重要的发展方向之一。
然而，环保性能优异的单剂并不能对钻井液体系整体环保性能起到决定性影响，将淀粉微球油气层保护剂与“三磺”处理剂搭配，形成钻井液体系，淀粉微球油保材料的环保性能将无从体现。因此在现有产品中筛选环保性能较好的高性能处理剂，与淀粉微球油气层保护剂搭配形成环保钻井液处理剂体系是完成环保型单剂开发后的必备工作。参考当下国内外高性能水基钻井液技术的发展趋势，筛选工作中只需选取3-4类高性能关键处理剂即可，在满足钻井液施工要求的前提下将显著提高油气钻探开发的经济效益。而从环境友好角度来看，若不是每一种处理剂的环保性能都优于淀粉微球，那么复杂的处理剂组分将同样削弱环保型淀粉基单剂的环保效果。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明目的是提供一种淀粉基钻井液及其制备方法，所述钻井液具有组成简单、性能高效和环境友好的特点。
本发明第一方面提供一种淀粉基钻井液，所述钻井液包括水、膨润土、降滤失剂、纳米级淀粉微球、聚合物包被剂、固壁剂和降粘剂，以重量份数计组成如下：
水 100份；
膨润土 1～6份，优选为2～4份；
降滤失剂 0.5～5份，优选为1～3份；
纳米级淀粉微球 0.5～5份，优选为1～3份；
聚合物包被剂 0.2～4份，优选为0.4～2份
固壁剂 0.5～4份，优选1～3份；
降粘剂 0.05～0.5份，优选0.2～0.4份。
上述淀粉基钻井液中，所述的膨润土为钻井级膨润土，所述的钻井级膨润土可以为市售的满足GB/T 5005-2010标准的钻井级膨润土中的任一种。
上述淀粉基钻井液中，所述的降滤失剂为改性淀粉降滤失剂，具体可以是阳离子改性淀粉、阴离子改性淀粉、两性离子改性淀粉及非离子改性淀粉中的一种或多种，优选为两性离子改性淀粉。当所述改性淀粉降滤失剂为阳离子改性淀粉时，具体可以为DMC（甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）接枝淀粉、DAC（丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）接枝淀粉、DBC（丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵）接枝淀粉、DMDAAC（二甲基二烯丙基氯化铵）接枝淀粉和DEDAAC（二乙基二烯丙基氯化铵）接枝淀粉中的一种或多种；当所述改性淀粉降滤失剂为阴离子改性淀粉时，具体可以为AA（丙烯酸）接枝淀粉、AMPS（2-甲基-2-丙烯酰氨基丙磺酸）接枝淀粉、FA（反丁烯二酸）接枝淀粉、SSS（烯丙基磺酸钠）接枝淀粉、AOIAS2-丙烯酰氧异戊烯磺酸钠）接枝淀粉中的一种或多种；当所述改性淀粉降滤失剂为两性离子改性淀粉时，具体可以为DMAPS（甲基丙烯酰氧乙基- N,N-二甲基丙磺酸盐）接枝淀粉、DAPS（N,N-二甲基烯丙基胺丙磺酸盐）接枝淀粉、VPPS（4-乙烯基吡啶丙磺酸盐）接枝淀粉、MAPS（N-甲基二烯丙基丙磺酸盐）接枝淀粉、MABS（N-甲基二烯丙基丁磺酸盐）接枝淀粉中的一种或多种；当所述改性淀粉降滤失剂为非离子改性淀粉时，具体可以为NVP（N-乙烯基吡咯烷酮）接枝淀粉、AN（丙烯腈）接枝淀粉、NVF（乙烯基甲酰胺）接枝淀粉、NVA（乙烯基乙酰胺）接枝淀粉中的一种或多种。所述改性淀粉降滤失剂可以采用市售商品，也可以按照现有期刊、专利文献中公开的方法进行制备，如按照申请人在先公开的专利CN 104926995 A、CN104926996 A中公开的方法进行制备。
上述淀粉基钻井液中，所述的聚合物包被剂可以是丙烯酸/丙烯酸盐类聚合物、丙烯酸/丙烯酸盐与丙烯酰胺共聚物、两性离子共聚物以及乙烯基单体多元共聚物，优选为两性离子共聚物。所述聚合物包被剂可以采用市售商品，也可以按照现有期刊、专利文献中公开的方法进行制备。例如可以采用市售的丙烯酸盐聚合物KPAM、丙烯酸盐聚合物HP600，市售的丙烯酸盐与丙烯酰胺共聚物80A51，市售的两性离子共聚物FA-367、FA-368，市售的乙烯基单体多元共聚物PAC-141、PAC-142、PAC-143中的一种或两种。
上述淀粉基钻井液中，所述的固壁剂为低荧光白沥青，所述固壁剂可以采用市售商品，也可以按照现有期刊、专利文献中公开的方法进行制备。例如可以采用市售白沥青HY-217、白沥青HY-206、白沥青WBF-I、白沥青DWFT-I中的任一种或几种。
上述淀粉基钻井液中，所述的降粘剂可以是无机磷酸盐降粘剂、有机低聚物降粘剂、有机硅复合降粘剂中的一种或几种。当所述降粘剂为无机磷酸盐降粘剂时，具体可以为磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种；当所述降粘剂为有机低聚物降粘剂时，可以是阴离子烯类单体低聚物降粘剂、两性离子烯类单体低聚物降粘剂中的一种或几种。所述降粘剂可以采用市售商品，也可以按照现有期刊、专利文献中公开的方法进行制备。例如可以采用市售的阴离子烯类单体低聚物降粘剂XA-40、阴离子烯类单体低聚物降粘剂XB-40、市售的两性离子烯类单体低聚物降粘剂XY-27、两性离子烯类单体低聚物降粘剂XY-28、市售的有机硅降粘剂OSAM、有机硅降粘剂OSAM-K中的一种或几种。
上述淀粉基钻井液中，所述纳米级淀粉微球中，以重量份数计，所述淀粉微球的原料包括如下组分：200份去离子水、5～15份淀粉、0.025～0.125份α-淀粉酶、200～400份有机溶剂、50～75份三偏磷酸钠溶液，其中溶质三偏磷酸钠占2.5～10份、30～50份稳定剂、1～4.5份两性离子表面活性剂、0.5～9份交联剂、15～45份无机盐溶液，其中无机盐溶质占0.75～9份。
进一步的上述淀粉微球中，所述淀粉微球的粒径可控范围为25～1000nm，所述淀粉微球在该粒径区间内的分布≥99%，分布方式为多分散分布。同时所述淀粉微球还具有以下典型的粒径分布特征：200≥D10≥60nm、400nm≥D50≥200nm、600nm≥D90≥400nm，即所述淀粉微球在60nm～600nm区间内的分布≥80%。
进一步的上述淀粉微球中，所述的淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉中的一种或几种，优选玉米淀粉和/或马铃薯淀粉。
进一步的上述淀粉微球中，所述的α-淀粉酶比活力为6000U/g，添加量为30U/g~50U/g底物。
进一步的上述淀粉微球中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、苯甲醇、丙酮、环己酮、苯乙酮、甲苯、乙苯、氯苯中的任一种，优选乙醇和/或丙酮，进一步优选为乙醇。
进一步的上述淀粉微球中，所述的稳定剂可为聚合醇、多元醇、醇胺、聚烷酮、吐温中的一种或几种，优选为聚合醇、醇胺中的一种或几种。具体可以是聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇10000、聚乙二醇20000、二聚丙三醇、三聚丙三醇、丙三醇、二乙二醇、三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、聚乙烯吡咯烷酮K12、聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、吐温20、吐温40、吐温60、吐温80中的一种或几种，优选为聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇10000、聚乙二醇20000、三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺中的一种或几种。
进一步的上述淀粉微球中，两性离子表面活性剂结构为式（1）、式（2）和式（3）中的任一种：
其中：m为1-6之间的整数，如可以是1、2、3、4、5、6；优选m为1或2；R为碳数1-18，优选碳数12-18的饱和碳链。所述两性离子表面活性剂具体可以为二甲基十二烷基羧甲基铵盐、二甲基十二烷基羧乙基铵盐、二甲基十六烷基羧甲基铵盐、二甲基十八烷基羧甲基铵盐、二甲基十二烷基磺丙基铵盐、二甲基十六烷基磺乙基铵盐、二甲基十八烷基磺丁基铵盐、二甲基（3-羟基十二烷基）磺丙基铵盐、二甲基（6-氨基十四烷基）磺乙基铵盐、二甲基十二烷基磷酸甲基铵盐、二甲基十二烷基磷酸乙基铵盐、二甲基十四烷基磷酸甲基铵盐、二甲基十六烷基磷酸甲基铵盐、二甲基十八烷基磷酸甲基铵盐中的一种或几种。
进一步的上述淀粉微球中，所述的无机盐为可溶性无机盐，所述无机盐为钠盐、钾盐、铵盐、钙盐、镁盐中的一种或多种，当所述无机盐为钠盐时，具体为氯化钠、溴化钠、硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硝酸钠、磷酸钠、磷酸氢钠、硅酸钠中的一种或多种；当所述无机盐为钾盐时，具体为氯化钾、溴化钾、硫酸钾、亚硫酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硝酸钾、磷酸钾、磷酸氢钾、硅酸钾中的一种或多种；当所述无机盐为铵盐时，具体为氯化铵、溴化铵、硝酸铵的一种或多种；当所述无机盐为钙盐时，具体为氯化钙或溴化钙；当所述无机盐为镁盐时，具体为氯化镁、溴化镁、硫酸镁、硝酸镁的一种或多种。
进一步的上述淀粉微球中，所述交联剂为有机交联剂，可以为环氧氯丙烷、三氯氧磷、甲醛、乙二醛、戊二醛中的一种或几种，优选为环氧氯丙烷。
进一步的上述淀粉微球中，所述淀粉微球原料中还包括单体和引发剂，所述单体可以为阳离子单体、阴离子单体、两性离子单体、非离子单体中的一种或几种，优选为两性离子单体。以重量份数计，所述单体含量为0.2～10份，优选为0.5-6份。所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的中的一种或几种。以重量份数计，所述引发剂为0.001～0.2份，优选为0.003～0.06份。
其中，所述的两性离子单体可为DMAPS（甲基丙烯酰氧乙基- N, N-二甲基丙磺酸盐）、DAPS（N，N-二甲基烯丙基胺丙磺酸盐）、VPPS（4-乙烯基吡啶丙磺酸盐）、MAPS（N-甲基二烯丙基丙磺酸盐）、MABS（N-甲基二烯丙基丁磺酸盐）中的一种或多种。所述阳离子单体为DMC（甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）、DAC（丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）、DBC（丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵）、DMDAAC（二甲基二烯丙基氯化铵）、DEDAAC（二乙基二烯丙基氯化铵）中的一种或几种。所述阴离子单体为AA（丙烯酸）、AMPS（2-甲基-2-丙烯酰氨基丙磺酸）、FA（反丁烯二酸）、SSS（烯丙基磺酸钠）、AOIAS（2-丙烯酰氧异戊烯磺酸钠）中的一种或多种。所述非离子单体为NVP（N-乙烯基吡咯烷酮）、AN（丙烯腈）、NVF（乙烯基甲酰胺）、NVA（乙烯基乙酰胺）中的一种或多种。
本发明第二方面提供一种淀粉基钻井液的制备方法，所述制备方法为将水、膨润土、降滤失剂、纳米级淀粉微球、聚合物包被剂、固壁剂和降粘剂混合，混合均匀后得到钻井液。
本发明第三方面还提供了上述钻井液体系在储层开发过程中的应用。
与现有技术相比，本发明所述淀粉基钻井液及其制备方法具有如下优点：
（1）本发明所述的钻井液体系中，所述的淀粉微球为粒径在25nm～1000nm之间呈多分散分布的纳米级交联淀粉微球，在结构上不同于未经交联或仅有表面交联的纳米淀粉晶；粒径上不同于现有技术中微米级或单分散型纳米级交联淀粉微球。纳米级交联淀粉微球还具有球形度好、强度高的特点，在应用中能够挤入页岩储层的微孔隙，对近井壁区域进行灵活的承压暂堵。
（2）本发明所述的钻井液以纳米级淀粉微球为油气层保护剂，改性淀粉降滤失剂为降滤失剂，与其他环保型功能单剂复配而成。体系整体具有高效、环保的特点，承压封堵降滤失性能好，抑制性强，适合在页岩及高粘土含量储层的钻探中应用。其中，纳米级淀粉微球可对页岩油气层孔喉或微裂隙进行有效封堵，形成致密泥饼，配合改性淀粉降滤失剂可进一步降低失水，防止滤液大量渗入地层，在近井壁区域形成高效承压暂堵带。聚合物包被剂可有效抑制井壁粘土水化分散，在钻进过程中可稳定井壁，防止缩径、垮塌等复杂事故发生。低分子量聚合物降粘剂的加入使体系粘度可控，防止各种单剂加入后使钻井液显著增粘，同时还可起到协同抑制作用。
（3）本发明所述的钻井液体系中，所述的淀粉微球在制备过程中先将纳米淀粉晶与三偏磷酸钠混合进行处理，在养护过程中，晶粒中的羟基与三偏磷酸钠进行酯化交联反应，完成内部架桥。在此基础上，采用环氧氯丙烷通过分散聚合法与纳米淀粉晶表面羟基进行醚化交联，完成表面固化。通过内部架桥、表面固化两种方式的组合使用，使纳米级交联淀粉微球相比于仅有表面交联的微球强度更高，在应用中能够发生有限的形变，在近井壁地带承压封堵，而不会过度形变向储层深处运移，真正达到刚柔并济。
（4）本发明所述的钻井液体系中，所述的淀粉微球在制备过程中首先使用淀粉酶在一定温度下对微米级淀粉颗粒的直链结构进行水解，快捷、高效的分离出纳米淀粉晶，在后续分离中得到分散良好的纳米级淀粉晶粒，并降低晶粒中残留酶的活性。然后采用沸腾处理，在热和气泡的作用下减弱酯化纳米淀粉晶的粘连，打开晶粒表面的弱酯键，消除酯化交联对晶粒分散性和后续醚化交联效率的影响，同时令晶粒中残留的淀粉酶彻底失活，避免纳米淀粉晶的过度水解。淀粉酶-沸腾处理两种预处理技术保证了表面固化前纳米淀粉晶的分散性，保护了无机—有机交联的递次进行。
（5）本发明所述的钻井液体系中，所述的淀粉微球采用分散聚合法制备，含有内交联结构的纳米淀粉晶在机械搅拌、稳定剂及两性离子表面活性剂的作用下均匀悬浮于水相中进而完成表面交联。该反应过程具有易于传热和控制的优势，可连续化生产且过程环保，利于该项技术的工业应用。
（6）本发明所述的钻井液体系中，所述的淀粉微球在制备过程中由于单体的加入，使微球在抗盐耐温性能方面有了显著的提升。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述淀粉微球及其制备方法和应用做进一步描述，但并不构成对本发明的限制。
本发明实施例中所述淀粉微球粒径通过马尔文Nano-ZS粒度分析仪进行测量，测试方法为湿法测定。
以下所有实施例和对比例中所出现的物料比值均为物料的质量份数比。
本发明实施例和比较例中，所述纳米级淀粉微球的制备方法包括如下内容：
（1）称取一定量淀粉、α-淀粉酶与水混合进行养护处理；
（2）向步骤（1）所得料液中加入有机溶剂，静置后进行固液分离；
（3）分离后得到的固相物料进一步进行离心分离、洗涤和干燥；
（4）将步骤（3）得到的物料与三偏磷酸钠溶液混合，混合均匀后进行静置处理，进一步经养护处理后再进行离心、洗涤和干燥处理；
（5）将步骤（4）得到的物料与水混合加热至沸腾状态，处理一段时间后降温至30～80℃；
（6）向步骤（5）得到的物料中加入稳定剂、两性离子表面活性剂，并混合均匀；
（7）将步骤（6）得到的物料中缓慢滴加无机盐溶液和交联剂，滴加完毕后继续反应一段时间，反应结束后经离心分离、洗涤、干燥得纳米级淀粉微球。
（8）配制膨润土基浆，将制得的纳米淀粉微球油气层保护剂与选取的改性淀粉降滤失剂、聚合物包被剂、固壁剂降粘剂加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系。
上述淀粉微球的制备方法中，步骤（1）中所述的α-淀粉酶比活力为6000U/g，添加量为30U/g~50U/g底物。
上述淀粉微球的制备方法中，步骤（1）中所述混合养护温度为30～70℃，优选为40～60℃；所述养护时间为10～50min，优选为20～40min。
上述淀粉微球的制备方法中，步骤（3）和步骤（4）中所述洗涤为在搅拌条件下用乙醇进行洗涤，具体可以是以过量乙醇为洗涤剂的搅拌洗涤；所述干燥条件为：干燥温度为20～50℃，干燥时间为2～8h。
上述淀粉微球的制备方法中，步骤（4）中所述静置处理时间为0.5～4h，优选为1～3h。
上述淀粉微球的制备方法中，步骤（4）中所述养护温度为20℃～60℃，时间为0.5～3h，优选为1～2.5h。
上述淀粉微球的制备方法中，步骤（5）中所述沸腾处理时间为5～45min，优选为10～30min。
上述淀粉微球的制备方法中，步骤（7）中所述的环氧氯丙烷加入后的反应时间为2～8h，优选为3～6h。
上述淀粉微球的制备方法中，在步骤（5）和步骤（6）之间设置步骤（5-1），向步骤（5）得到的物料中加入单体和引发剂，进行反应3-6h；所述单体可以为阳离子单体、阴离子单体、两性离子单体、非离子单体中的一种或几种，优选为两性离子单体。以重量份数计，所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的中的一种或几种。
上述淀粉微球的制备方法中，以重量份数计，所述去离子水、淀粉、α-淀粉酶、有机溶剂、三偏磷酸钠溶液、单体、引发剂、稳定剂、两性离子表面活性剂、交联剂、无机盐溶液的用量比为：200份去离子水、1～25份淀粉、0.005～0.208份α-淀粉酶、100～500份有机溶剂、37.5～100份三偏磷酸钠溶液、其中溶质三偏磷酸钠占0.5～12.5份、0.2~10份单体、0.001~0.2份引发剂、10～60份稳定剂、0.1～10份两性离子表面活性剂、0.1～15份交联剂、3～75份无机盐溶液，其中无机盐溶质占0.15～15份。优选为200份去离子水、5～15份淀粉、0.025～0.125份α-淀粉酶、200～400份有机溶剂、50～75份三偏磷酸钠溶液、其中溶质三偏磷酸钠占2.5～10份、0.5~6份单体、0.003~0.06份引发剂、30～50份稳定剂、1～4.5份两性离子表面活性剂、0.5～9份交联剂、15～45份无机盐溶液，其中无机盐溶质占0.75～9份。
实施例1
称取7份玉米淀粉、0.035份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在50℃下养护25min。向料液中滴加200份乙醇，待乙醇滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在35℃下干燥2.5h得纳米淀粉晶。称取5.5份三偏磷酸钠配制58份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍2.5h，之后使溶液在30℃下养护2h，经离心、搅拌洗涤、并在30℃下干燥6h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理25min后令料液降至65℃，向料液中加入35份丙三醇、3份二甲基十二烷基磺丙基铵盐，充分混合均匀。同温下称取20份氯化钠配制成50份无机盐溶液，与2.5份环氧氯丙烷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：2.03%；（d≤50 nm）：5.96%；（d≤125 nm）：20.94%；（d≤250 nm）：38.79%；（d≤500 nm）：87.55%；（d≤1000 nm）：99.22%。典型粒径分布特征为：D10=92nm；D50=335nm；D90=532nm。
称取5份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取0.5份纳米淀粉微球油气层保护剂与5份DMC改性淀粉降滤失剂、0.2份FA-367包被剂、4份HY-217固壁剂、0.05份XA-40降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系A。
实施例2
称取15份绿豆淀粉、0.125份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在60℃下养护40min。向料液中滴加400份丙酮，待丙酮滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在45℃下干燥8h得纳米淀粉晶。称取10份三偏磷酸钠配制75份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍3h，之后加热溶液至60℃，养护2.5h后经离心、搅拌洗涤、并在50℃下干燥8h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理30min后令料液降至45℃，向料液中加入50份聚乙二醇2000、4.5份二甲基十六烷基磺乙基铵盐，充分混合均匀。同温下称取9份无机盐（氯化钠：氯化钙=4:5）配制成45份无机盐溶液，与9份交联剂（乙二醛：戊二醛=1:1）同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应8h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：0.84%；（d≤50 nm）：4.31%；（d≤125 nm）：16.25%；（d≤250 nm）：39.13%；（d≤500 nm）：80.22%；（d≤1000 nm）：99.29%。典型粒径分布特征为：D10=90nm；D50=343nm；D90=578nm。
称取4份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取5份纳米淀粉微球油气层保护剂与0.5份DAC改性淀粉降滤失剂、4份HP600包被剂、0.5份HY-206固壁剂、5份XB-40降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系B。
实施例3
称取1份棱角淀粉、0.005份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在30℃下养护10min。向料液中滴加100份甲苯，待甲苯滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在20℃下干燥2h得纳米淀粉晶。称取0.5份三偏磷酸钠配制37.5份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍0.5h，之后使溶液在20℃养护0.5h，经离心、搅拌洗涤、并在20℃下干燥2h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理5min后令料液降至30℃，向料液中加入10份三异丙醇胺、0.1份二甲基十八烷基磺丁基铵盐，充分混合均匀。同温下称取0.15份无机盐（氯化钾：氯化钠=4:1）配制成3份无机盐溶液，与0.1份环氧氯丙烷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应2h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：2.78%；（d≤50 nm）：7.11%；（d≤125 nm）：27.79%；（d≤250 nm）：56.42%；（d≤500 nm）：93.11%；（d≤1000 nm）：99.69%。典型粒径分布特征为：D10=64nm；D50=229nm；D90=493nm。
称取1份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取1份纳米淀粉微球油气层保护剂与3份DMDACC改性淀粉降滤失剂、0.4份FA-367包被剂、3份WBF-I固壁剂、0.2份OSAM-K降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系C。
实施例4
称取25份麦类淀粉、0.208份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在70℃下养护50min。向料液中滴加100份乙苯，待乙苯滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在50℃下干燥8h得纳米淀粉晶。称取12.5份三偏磷酸钠配制100份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍4h，之后使溶液在60℃养护3h，经离心、搅拌洗涤、并在50℃下干燥8h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理45min后令料液降至80℃，向料液中加入60份聚乙烯吡咯烷酮K30、10份二甲基十六烷基磷酸甲基铵盐，充分混合均匀。同温下称取15份氯化钾配制成75份无机盐溶液，与15份甲醛同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应8h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：0.13%；（d≤50 nm）：3.35%；（d≤125 nm）：10.72%；（d≤250 nm）：35.73%；（d≤500 nm）：68.66%；（d≤1000 nm）：99.02%。典型粒径分布特征为：D10=125nm；D50=373nm；D90=591nm。
称取6份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取3份纳米淀粉微球油气层保护剂、1份DMDACC改性淀粉降滤失剂、2份PAC-141包被剂、1份DWFT-I固壁剂、0.4份三聚磷酸钠降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系D。
实施例5
称取5份淀粉（玉米：小麦=1:1）、0.025份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在40℃下养护20min。向料液中滴加400份有机溶剂（甲醇：乙醇=1:1），待滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在45℃下干燥6h得纳米淀粉晶。称取2.5份三偏磷酸钠配制50份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍1h，之后加热溶液至55℃，养护2.5h后经离心、搅拌洗涤、并在48℃下干燥2h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理10min后令料液降至60℃，向料液中加入30份三乙醇胺、4份二甲基十二烷基羧甲基铵盐，充分混合均匀。同温下称取0.75份氯化镁配制成15份无机盐溶液，与0.5份环氧氯丙烷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5.5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为： （d≤25nm）：2.53%；（d≤50 nm）：6.32%；（d≤125 nm）：24.02%；（d≤250 nm）：41.33%；（d≤500 nm）：88.68%；（d≤1000 nm）：99.22%。典型粒径分布特征为：D10=77nm；D50=332nm；D90=524nm。
称取4份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取2份纳米淀粉微球油气层保护剂与2份的MAPS改性淀粉降滤失剂、1.5份FA-368包被剂、2份HY-217固壁剂、0.3份OSAM降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系E。
实施例6
称取13份淀粉（玉米：绿豆=6:7）、0.13份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在55℃下养护35min。向料液中滴加300份氯苯，待氯苯滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在40℃下干燥6h得纳米淀粉晶。称取7份三偏磷酸钠配制56份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍2h，之后加热溶液至56℃，养护1.5h后经离心、搅拌洗涤、并在45℃下干燥6.5h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理20min后令料液降温至68℃，同温下向料液中加入10份DMDACC，充分溶解混合后加入0.2份过硫酸钠，反应3h。向料液中加入42份聚乙烯吡咯烷酮K60、2.5份两性离子表面活性剂（二甲基十二烷基羧甲基铵盐：二甲基十二烷基羧乙基铵盐=2:3），充分混合均匀。称取2份氯化钠配制成18份无机盐溶液，在45℃下与7份戊二醛同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：0.59%；（d≤50 nm）：2.78%；（d≤125 nm）：15.95%；（d≤250 nm）：31.88%；（d≤500 nm）：75.23%；（d≤1000 nm）：99.12%。典型粒径分布特征为：D10=101nm；D50=388nm；D90=572nm。
称取2.5份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取0.8份纳米淀粉微球油气层保护剂与3.5份AMPS改性淀粉降滤失剂、2.5份PAC-143包被剂、3.5份HY-206固壁剂、0.45份六偏磷酸钠降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系F。
实施例7
称取11.8份马铃薯淀粉、0.14份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在58℃下养护32min。向料液中滴加320份有机溶剂（乙醇：丙酮=1:1），待有机溶剂滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在47℃下干燥6.5h得纳米淀粉晶。称取9份三偏磷酸钠配制54份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍2.5h，之后加热溶液至58℃，养护2h后经离心、搅拌洗涤、并在40℃下干燥3.5h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理26min后令料液降温至70℃，同温下向料液中加入0.2份SSS，充分溶解混合后加入0.001份过硫酸钾，反应6h。向料液中加入44份聚乙二醇20000、1.5份二甲基十二烷基羧乙基铵盐，充分混合均匀。称取5份氯化钙配制成40份无机盐溶液，在50℃下与2.5份三氯氧磷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5.5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25nm）：0.11%；（d≤50 nm）：5.12%；（d≤125 nm）：17.75%；（d≤250 nm）：34.23%；（d≤500 nm）：84.24%；（d≤1000 nm）：99.26%。典型粒径分布特征为：D10=88nm；D50=345nm；D90=553nm。
称取1.5份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取3.5份纳米淀粉微球油气层保护剂、0.8份NVP改性淀粉降滤失剂、0.3份PAC-142包被剂、0.8份WBF-I固壁剂、0.15份磷酸钠降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系G。
实施例8
称取18.5份藕类淀粉、0.115份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在48℃下养护28min。向料液中滴加265份苯甲醇，待苯甲醇滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在25℃下干燥4h得纳米淀粉晶。称取4.5份三偏磷酸钠配制22.5份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍1 h，之后加热溶液至48℃，养护2h后经离心、搅拌洗涤、并在38℃下干燥6.5h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理38min后令料液降温至52℃，同温下向料液中加入4.5份AN，充分溶解混合后加入0.05份引发剂（过硫酸铵：过硫酸钠=1:1），反应3.5h。向料液中加入42份聚乙烯吡咯烷酮K30、4.4份二甲基十六烷基羧甲基铵盐，充分混合均匀。称取1.5份无机盐（氯化钾：氯化钙=8:7）配制成25份无机盐溶液，在52℃下与6.4份交联剂（环氧氯丙烷：甲醛=1:1）同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应4.5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：0.71%；（d≤50 nm）：2.56%；（d≤125 nm）：14.88%；（d≤250 nm）：28.23%；（d≤500 nm）：70.55%；（d≤1000 nm）：99.20%。典型粒径分布特征为：D10=106nm；D50=358nm；D90=559nm。
称取2.2份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取2.5份纳米淀粉微球油气层保护剂、1.8份改性淀粉降滤失剂（MAPS:NVP=2:1）、2.5份包被剂（PAC141:FA-367）、1.5份固壁剂（HY-217:WBF-I=1:1）、0.3份降粘剂（XA-40：OSAM=1:1）依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系H。
实施例9
称取11份绿豆淀粉、0.09份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在44℃下养护30min。向料液中滴加210份有机溶剂（丙酮：苯甲醇=1:1），待有机溶剂滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在48℃下干燥4h得纳米淀粉晶。称取4份三偏磷酸钠配制36份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍2.5h，之后使溶液在38℃下养护1.75h，经离心、搅拌洗涤、并在42℃下干燥5.5h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理45min后令料液降温至62℃，同温下向料液中加入0.55份单体（DMDACC:AMPS=2:3），充分溶解混合后加入0.003份过硫酸钾，反应4h。向料液中加入46份稳定剂（聚乙二醇600：聚乙二醇20000=1:1）、3.1份二甲基十八烷基羧甲基铵盐，充分混合均匀。称取4.9份无机盐（氯化钙：氯化钠=3:4）配制成21份无机盐溶液，在52℃下与3.2份交联剂（戊二醛：环氧氯丙烷=1：1）同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应2h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：1.39 %；（d≤50 nm）：5.35%；（d≤125 nm）：16.46%；（d≤250 nm）：41.35%；（d≤500nm）：83.39%；（d≤1000 nm）：99.23%。典型粒径分布特征为：D10=95nm；D50=339nm；D90=519nm。
称取4.2份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取3.5份纳米淀粉微球油气层保护剂、1.8份改性淀粉降滤失剂（DMC:AA=1:1）、3.5份包被剂（PAC142:FA-368）、1.5份固壁剂（HY-206:WBF-I=1:1）、0.25份降粘剂（XB-40：OSAM-K=4:1）依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系I。
对比例1（不经淀粉酶处理、三偏磷酸钠交联、沸腾处理）
称取7份玉米淀粉加入100份去离子水中，在50℃下养护25min。向料液中滴加200份乙醇，待乙醇滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在35℃下干燥2.5h得纳米淀粉晶。将纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理25min后令料液降至65℃，向料液中加入35份丙三醇、3份二甲基十二烷基磺丙基铵盐，充分混合均匀。同温下称取20份氯化钠配制成50份无机盐溶液，与2.5份环氧氯丙烷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：0.00%；（d≤50 nm）：0.28%；（d≤125 nm）：2.09%；（d≤250 nm）：5.92%；（d≤500 nm）：22.12%；（d≤1000 nm）：57.22%。典型粒径分布特征为：D10=296nm；D50=872nm；D90=1903nm。
称取5份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取0.5份纳米淀粉微球油气层保护剂与5份DMC改性淀粉降滤失剂、0.2份FA-367包被剂、4份HY-217固壁剂、0.05份XA-40降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系A1。
对比例2（无沸腾处理）
称取7份玉米淀粉、0.035份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在50℃下养护25min。向料液中滴加200份乙醇，待乙醇滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在35℃下干燥2.5h得纳米淀粉晶。称取5.5份三偏磷酸钠配制58份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍2.5h，之后使溶液在30℃下养护2h，经离心、搅拌洗涤、并在30℃下干燥6h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，在65℃下向料液中加入35份丙三醇、3份二甲基十二烷基磺丙基铵盐，充分混合均匀。同温下称取20份氯化钠配制成50份无机盐溶液，与2.5份环氧氯丙烷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：0.39%；（d≤50 nm）：3.73%；（d≤125 nm）：7.08%；（d≤250 nm）：23.05%；（d≤500 nm）：55.09%；（d≤1000 nm）：93.22%。典型粒径分布特征为：D10=147nm；D50=452nm；D90=776nm。
称取5份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取0.5份纳米淀粉微球油气层保护剂与5份DMC改性淀粉降滤失剂、0.2份FA-367包被剂、4份HY-217固壁剂、0.05份XA-40降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系A2。
对比例3（无酶处理）
称取7份玉米淀粉加入100份去离子水中，在50℃下养护25min。向料液中滴加200份乙醇，待乙醇滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在35℃下干燥2.5h得纳米淀粉晶。称取5.5份三偏磷酸钠配制58份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍2.5h，之后使溶液在30℃下养护2h，经离心、搅拌洗涤、并在30℃下干燥6h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理25min后令料液降至65℃，向料液中加入35份丙三醇、3份二甲基十二烷基磺丙基铵盐，充分混合均匀。同温下称取20份氯化钠配制成50份无机盐溶液，与2.5份环氧氯丙烷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：0.00%；（d≤50 nm）：2.09%；（d≤125 nm）：5.29%；（d≤250 nm）：21.09%；（d≤500 nm）：49.05%；（d≤1000 nm）：93.12%。典型粒径分布特征为：D10=168nm；D50=482nm；D90=937nm。
称取5份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取0.5份纳米淀粉微球油气层保护剂与5份DMC改性淀粉降滤失剂、0.2份FA-367包被剂、4份HY-217固壁剂、0.05份XA-40降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系A3。
对比例4（无三偏磷酸钠交联）
称取7份玉米淀粉、0.035份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在50℃下养护25min。向料液中滴加200份乙醇，待乙醇滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在35℃下干燥2.5h得纳米淀粉晶。将纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理25min后令料液降至65℃，向料液中加入35份丙三醇、3份二甲基十二烷基磺丙基铵盐，充分混合均匀。同温下称取20份氯化钠配制成50份无机盐溶液，与2.5份环氧氯丙烷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：1.19%；（d≤50 nm）：3.07%；（d≤125 nm）：12.78%；（d≤250 nm）：32.27%；（d≤500 nm）：62.68%；（d≤1000 nm）：95.02%。典型粒径分布特征为：D10=103nm；D50=439nm；D90=678nm。
称取5份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取0.5份纳米淀粉微球油气层保护剂与5份DMC改性淀粉降滤失剂、0.2份FA-367包被剂、4份HY-217固壁剂、0.05份XA-40降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系A4。
对比例5
称取7份玉米淀粉、0.035份α-淀粉酶加入100份去离子水中，在50℃下养护25min。向料液中滴加200份乙醇，待乙醇滴加完毕静置使料液沉淀，弃上清液，底层不溶物经离心、搅拌洗涤、并在35℃下干燥2.5h得纳米淀粉晶。称取5.5份三偏磷酸钠配制58份溶液，将纳米淀粉晶加入溶液混匀后浸渍2.5h，之后使溶液在30℃下养护2h，经离心、搅拌洗涤、并在30℃下干燥6h得酯化纳米淀粉晶。将酯化纳米淀粉晶加入100份去离子水中，沸腾处理25min后令料液降至65℃，向料液中加入35份丙三醇、3份二甲基十二烷基磺丙基铵盐，充分混合均匀。同温下称取20份氯化钠配制成50份无机盐溶液，与2.5份环氧氯丙烷同时滴加入料液中，滴加完毕后继续反应5h，经离心、洗涤、干燥得白色粉末状纳米级交联淀粉微球。所述淀粉微球在各粒径区间内的累计分布为：（d≤25 nm）：2.03%；（d≤50 nm）：5.96%；（d≤125 nm）：20.94%；（d≤250 nm）：38.79%；（d≤500 nm）：87.55%；（d≤1000 nm）：99.22%。典型粒径分布特征为：D10=92nm；D50=335nm；D90=532nm。
称取5份膨润土加入100份水中配制膨润土基浆，取0.5份纳米淀粉微球油气层保护剂与5份磺甲基酚醛树脂降滤失剂、0.2份FA-367包被剂、4份无荧光磺化沥青固壁剂、0.05份铁铬木质素磺酸盐降粘剂依次加入配制好的膨润土基浆中，在常温下充分混合，配制得到淀粉基环保型钻井液处理剂体系A5。
性能评价：
1、淀粉微球杨氏模量测试
采用AFM力曲线技术测定纳米级交联淀粉微球的压缩杨氏模量，以此评价纳米级淀粉微球的交联强度。
评价过程中所用仪器设备包括：JSM-6360LA型扫描电子显微镜，用于观察样品的形貌和粒径；VeecoDimension-V原子力显微镜，用于对微球进行AFM力曲线测量，所用探针为NSG-10型单晶硅探针，曲率半径约10nm，弹性系数范围3.1～37.6 N/m；NanoScopeAnalysis软件，用于拟合力曲线数据，计算样品杨氏模量。 实验步骤：
（1）基底预处理：以硅片（粗糙度RMS值＜0.4nm）作为刚性基底制备淀粉微球单层膜。用乙醇对硅片超声清洗30min，之后用体积比为1:1的双氧水溶液（30wt%）与浓硫酸（98wt%）的混合液在80℃下对硅片进行1h的亲水处理。
（2）样品预处理：称取1份淀粉微球，充分混匀、分散于100份的乙醇溶液中，配制成质量分数为1%的淀粉微球悬浮液，在室温下对悬浮液进行5min的超声处理后将其滴定在硅片表面，晾干后待测。
（3）在25℃及相对湿度为40%的条件下，测试并记录样品的力-位移曲线，分析拟合有效力曲线数据，根据Hertz's model计算样品的杨氏模量，具体结果如表1所示。
表1 实验结果
结果表明，当采用实施例1-9的样品时，测得微球杨氏模量均大于2GPa，最大可达（2.94±0.31）GPa，微球应力与应变比值较大，表明纳米交联淀粉微球强度较高。当采用对比例1-4的样品时，微球杨氏模量较小，应力与应变比值较小，尤其是未经内交联得到的对比例1、对比例4，杨氏模量低至（0.77±0.35）、（0.98±0.45），表明纳米交联淀粉微球强度较弱。
2、淀粉微球封堵性能测试
采用恒压微孔（纳米级）滤膜评价淀粉微球在矿化分散体系中的封堵性能，微孔滤膜可视作页岩储层孔喉的一个截面，模拟微球对孔喉的封堵作用，具有准确、便捷的优点，适用于实验室及现场的快速评价。以此为基础，用微孔滤膜替代滤纸，在0.1MPa下开展微球乳液滤失实验，可模拟微球对储层孔喉的封堵情况。
评价过程中所用仪器包括：中压滤失仪、搅拌器、沉化釜、滚子炉、评价罐。实验材料：实施例及对比例样品乳液（固含量30%）、尼龙滤膜（亲水型，膜片直径90mm，孔径0.4μm），钻井液专用滤纸（直径90mm）。
实验步骤：
（1）配制分散体系：以去离子水、淀粉微球、氯化钠配制微球浓度为20%、矿化度为5000mg/L的分散体系，将体系装入沉化釜，在120℃下老化12h，老化结束后将体系静置至室温。
（2）核孔膜封堵实验：将尼龙滤膜放置在滤失仪评价罐底部，夹严，向罐中加入100ml搅拌均匀的微球分散体系，密封评价罐，在0.1MPa压力下纪录微球乳液分散体系全部滤失的时间。
老化后淀粉微球分散体系滤失时间为h，结果如表2所示。
表2实验结果
通过上述结果可知，当采用实施例1-9的样品时，微球乳液全部滤失时间均大于160min，表明封堵效果好，降失水效果明显。当采用对比例1-4的样品时，微球全部滤失时间均小于25min，说明效果不好。
3、钻井液体系降失水性能测试
采用砂床封堵实验对上述实施例1-9和对比例1-4所得淀粉基钻井液体系的降失水性能进行评价。实验仪器：钻井液砂床滤失仪、搅拌器。实验材料：实施例样品、对比例样品和20-40目砂样。
实验步骤：
（1）制作砂床：用20-40目砂子加到筒体中350mm处，摇匀；
（2）加入实施例、对比例样品400mL，固定在仪器架上并封固好上下通道；
（3）打开气源压力调至0.69mPa，同时打开上下开关，测量半个小时过程中钻井液侵入砂床的情况。
实验结果：
加入实施例、对比例样品30min后滤失量FL1，钻井液侵入砂床至深度D处后基本稳定。形成稳定的泥饼后，泄压倒出钻井液，加入清水至400mL位置，加压（0.69mPa）测量30min后的滤失量FL2，实验结果见表3。
表3 实验结果
通过上述结果可知，当采用实施例方案配制的钻井液时，清水在0.69mPa压力中30min内滤失量均显著低于采用对比例样品的滤失量，表明其封堵效果好。另外，当采用对比例方案配制的钻井液时，钻井液在0.69mPa压力中30min内侵入深度最高可达312mm，说明效果不好。故采用纳米淀粉微球为封堵材料的淀粉基钻井液具有良好的封堵、降滤失性能。
4、钻井液体系环保性能测试
按照表4钻井液环保性能评价指标与评价评价方法对实施例及对比例钻井液体系的环保性能进行评价，结果如表5所示。
表4 钻井液环保性能评价指标与评价方法
表5 实验结果
通过上述结果可知，当采用实施例及对比例1-4方案配制的钻井液时，钻井液的重金属含量均为ppb级，重金属含量低于常规钻井液几十倍；生物毒性远大于30000，达到可排放标准；而在生物降解性上，钻井液BOD5/CODcr远大于10%，属环保可降解或易降解范畴。而对比例5采用纳米淀粉微球复配磺化材料形成的淀粉基-聚磺钻井液重金属含量远高于实施例及对比例1-4，生物毒性为11000，仅能达到“实际无毒”标准，不能达到排放标准（≥30000），而生物降解性则无法达到标准值，说明淀粉基-聚磺钻井液全方位环保性能较差，环保型单剂对磺化钻井液体系整体环保性能提升有限。
Claims (38)
1.一种淀粉基钻井液，所述钻井液包括水、膨润土、降滤失剂、纳米级淀粉微球、聚合物包被剂、固壁剂和降粘剂，以重量份数计组成如下：
水 100份；
膨润土 1～6份；
降滤失剂 0.5～5份；
纳米级淀粉微球 0.5～5份；
聚合物包被剂 0.2～4份；
固壁剂 0.5～4份；
降粘剂 0.05～0.5份；
纳米级淀粉微球的原料包括如下组分：200份去离子水、5～15份淀粉、0.025～0.125份α-淀粉酶、200～400份有机溶剂、50～75份三偏磷酸钠溶液，其中溶质三偏磷酸钠占2.5～10份、30～50份稳定剂、1～4.5份两性离子表面活性剂、0.5～9份交联剂、15～45份无机盐溶液，其中无机盐溶质占0.75～9份，所述纳米级淀粉微球的制备方法包括如下内容：
（1）称取淀粉、α-淀粉酶与水混合进行养护处理；
（2）向步骤（1）所得料液中加入有机溶剂，静置后进行固液分离；
（3）分离后得到的固相物料进一步进行离心分离、洗涤和干燥；
（4）将步骤（3）得到的物料与三偏磷酸钠溶液混合，混合均匀后进行静置处理，进一步经养护处理后再进行离心、洗涤和干燥处理；
（5）将步骤（4）得到的物料与水混合加热至沸腾状态，处理一段时间后降温至30～80℃；
（6）向步骤（5）得到的物料中加入稳定剂、两性离子表面活性剂，并混合均匀；
（7）将步骤（6）得到的物料中缓慢滴加无机盐溶液和交联剂，滴加完毕后继续反应一段时间，反应结束后经离心分离、洗涤、干燥得纳米级淀粉微球。
2.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，所述钻井液包括水、膨润土、降滤失剂、纳米级淀粉微球、聚合物包被剂、固壁剂和降粘剂，以重量份数计组成如下：
水 100份；
膨润土 2～4份；
降滤失剂 1～3份；
纳米级淀粉微球 1～3份；
聚合物包被剂 0.4～2份
固壁剂 1～3份；
降粘剂 0.2～0.4份。
3.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，降滤失剂为改性淀粉降滤失剂。
4.按照权利要求1或3所述的淀粉基钻井液，其中，降滤失剂是阳离子改性淀粉、阴离子改性淀粉、两性离子改性淀粉及非离子改性淀粉中的一种或多种。
5.按照权利要求1或3所述的淀粉基钻井液，其中，降滤失剂是两性离子改性淀粉。
6.按照权利要求4所述的淀粉基钻井液，其中，阳离子改性淀粉为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝淀粉、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝淀粉、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵接枝淀粉、二甲基二烯丙基氯化铵接枝淀粉和二乙基二烯丙基氯化铵接枝淀粉中的一种或多种。
7.按照权利要求4所述的淀粉基钻井液，其中，阴离子改性淀粉为丙烯酸接枝淀粉、2-甲基-2-丙烯酰氨基丙磺酸接枝淀粉、反丁烯二酸接枝淀粉、烯丙基磺酸钠接枝淀粉、2-丙烯酰氧异戊烯磺酸钠接枝淀粉中的一种或多种。
8.按照权利要求4所述的淀粉基钻井液，其中，两性离子改性淀粉为甲基丙烯酰氧乙基- N,N-二甲基丙磺酸盐接枝淀粉、N,N-二甲基烯丙基胺丙磺酸盐接枝淀粉、4-乙烯基吡啶丙磺酸盐接枝淀粉、N-甲基二烯丙基丙磺酸盐接枝淀粉、N-甲基二烯丙基丁磺酸盐接枝淀粉中的一种或多种。
9.按照权利要求4所述的淀粉基钻井液，其中，非离子改性淀粉为N-乙烯基吡咯烷酮接枝淀粉、丙烯腈接枝淀粉、乙烯基甲酰胺接枝淀粉、乙烯基乙酰胺接枝淀粉中的一种或多种。
10.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，聚合物包被剂是丙烯酸/丙烯酸盐类聚合物、丙烯酸/丙烯酸盐与丙烯酰胺共聚物、两性离子共聚物、乙烯基单体多元共聚物。
11.按照权利要求1或10所述的淀粉基钻井液，其中，聚合物包被剂为两性离子共聚物。
12.按照权利要求1或10所述的淀粉基钻井液，其中，聚合物包被剂是丙烯酸盐聚合物KPAM、丙烯酸盐聚合物HP600、丙烯酸盐与丙烯酰胺共聚物80A51、两性离子共聚物FA-367、两性离子共聚物FA-368、乙烯基单体多元共聚物PAC-141、PAC-142、PAC-143中的一种或几种。
13.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，固壁剂为低荧光白沥青。
14.按照权利要求1或13所述的淀粉基钻井液，其中，固壁剂为白沥青HY-217、白沥青HY-206、白沥青WBF-I、白沥青DWFT-I中的任一种或几种。
15.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，降粘剂是无机磷酸盐降粘剂、有机低聚物降粘剂、有机硅复合降粘剂中的一种或几种。
16.按照权利要求15所述的淀粉基钻井液，其中，当所述降粘剂为无机磷酸盐降粘剂时，为磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种；当所述降粘剂为有机低聚物降粘剂时，为阴离子烯类单体低聚物降粘剂、两性离子烯类单体低聚物降粘剂中的一种或几种。
17.按照权利要求16所述的淀粉基钻井液，其中，降粘剂为阴离子烯类单体低聚物降粘剂XA-40、阴离子烯类单体低聚物降粘剂XB-40、两性离子烯类单体低聚物降粘剂XY-27、两性离子烯类单体低聚物降粘剂XY-28、有机硅降粘剂OSAM、有机硅降粘剂OSAM-K中的一种或几种。
18.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，纳米级淀粉微球的粒径可控范围为25～1000nm，淀粉微球在该粒径区间内的分布≥99%，分布方式为多分散分布，同时淀粉微球还具有以下典型的粒径分布特征：200≥D10≥60nm、400nm≥D50≥200nm、600nm≥D90≥400nm，即淀粉微球在60nm～600nm区间内的分布≥80%。
19.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉中的一种或几种。
20.按照权利要求1或19所述的淀粉基钻井液，其中，淀粉为玉米淀粉和/或马铃薯淀粉。
21.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，α-淀粉酶比活力为6000U/g，添加量为30U/g~50U/g底物。
22.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，有机溶剂为甲醇、乙醇、苯甲醇、丙酮、环己酮、苯乙酮、甲苯、乙苯、氯苯中的任一种。
23.按照权利要求1或22所述的淀粉基钻井液，其中，有机溶剂为乙醇和/或丙酮。
24.按照权利要求1或22所述的淀粉基钻井液，其中，有机溶剂为乙醇。
25.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，稳定剂为聚合醇、多元醇、醇胺、聚烷酮、吐温中的一种或几种。
26.按照权利要求1或25所述的淀粉基钻井液，其中，稳定剂为聚合醇、醇胺中的一种或几种。
27.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，两性离子表面活性剂结构为式（1）、式（2）和式（3）中的任一种：
其中：m为1-6之间的整数；R为碳数1-18的饱和碳链。
28.按照权利要求1或27所述的淀粉基钻井液，其中，两性离子表面活性剂结构为式（1）、式（2）和式（3）中的任一种：
其中：m为1或2；R为碳数12-18的饱和碳链。
29.按照权利要求1或27所述的淀粉基钻井液，其中，两性离子表面活性剂为二甲基十二烷基羧甲基铵盐、二甲基十二烷基羧乙基铵盐、二甲基十六烷基羧甲基铵盐、二甲基十八烷基羧甲基铵盐、二甲基十二烷基磺丙基铵盐、二甲基十六烷基磺乙基铵盐、二甲基十八烷基磺丁基铵盐、二甲基（3-羟基十二烷基）磺丙基铵盐、二甲基（6-氨基十四烷基）磺乙基铵盐、二甲基十二烷基磷酸甲基铵盐、二甲基十二烷基磷酸乙基铵盐、二甲基十四烷基磷酸甲基铵盐、二甲基十六烷基磷酸甲基铵盐、二甲基十八烷基磷酸甲基铵盐中的一种或几种。
30.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，无机盐为可溶性无机盐。
31.按照权利要求1或30所述的淀粉基钻井液，其中，无机盐为钠盐、钾盐、铵盐、钙盐、镁盐中的一种或多种。
32.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，交联剂为有机交联剂，为环氧氯丙烷、三氯氧磷、甲醛、乙二醛、戊二醛中的一种或几种。
33.按照权利要求1或32所述的淀粉基钻井液，其中，交联剂为环氧氯丙烷。
34.按照权利要求1所述的淀粉基钻井液，其中，淀粉微球原料中还包括单体和引发剂，所述单体为阳离子单体、阴离子单体、两性离子单体、非离子单体中的一种或几种；以重量份数计，所述单体含量为0.2～10份；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或几种；以重量份数计，引发剂为0.001～0.2份。
35.按照权利要求34所述的淀粉基钻井液，其中，淀粉微球原料中还包括单体和引发剂，所述单体为两性离子单体；以重量份数计，所述单体含量为0.5-6份；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或几种；以重量份数计，引发剂为0.003～0.06份。
36.按照权利要求34所述的淀粉基钻井液，其中，两性离子单体为甲基丙烯酰氧乙基-N, N-二甲基丙磺酸盐、N，N-二甲基烯丙基胺丙磺酸盐、4-乙烯基吡啶丙磺酸盐、N-甲基二烯丙基丙磺酸盐、N-甲基二烯丙基丁磺酸盐中的一种或多种；阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、二乙基二烯丙基氯化铵中的一种或几种；阴离子单体为丙烯酸、2-甲基-2-丙烯酰氨基丙磺酸、反丁烯二酸、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰氧异戊烯磺酸钠中的一种或多种；非离子单体为N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、乙烯基甲酰胺、乙烯基乙酰胺中的一种或多种。
37.权利要求1-36中任一权利要求所述淀粉基钻井液的制备方法，所述制备方法为将水、膨润土、降滤失剂、纳米级淀粉微球、聚合物包被剂、固壁剂和降粘剂混合，混合均匀后得到钻井液。
38.权利要求1-36中任一权利要求所述淀粉基钻井液在储层开发过程中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011194061.8A CN114437680B (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种淀粉基钻井液及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011194061.8A CN114437680B (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种淀粉基钻井液及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114437680A CN114437680A (zh) | 2022-05-06 |
| CN114437680B true CN114437680B (zh) | 2023-02-03 |
Family
ID=81358312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011194061.8A Active CN114437680B (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种淀粉基钻井液及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114437680B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115057967B (zh) * | 2022-07-13 | 2023-04-28 | 中国石油大学(华东) | 一种抗高温水基钻井液用微凝胶化学固壁剂及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106800919B (zh) * | 2017-01-22 | 2018-10-30 | 中国石油大学(华东) | 一种保护高渗透储层的水基钻井液及其制备方法和应用 |
| CN111088000A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 油气层保护材料及其制法和应用 |
| CN111087982A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油气层保护材料及其制备方法与应用 |
| CN111088001A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油气层保护材料及其制备方法和应用 |
| CN111087983A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油气层保护材料及其制法和应用 |
| CN109880602B (zh) * | 2019-03-27 | 2020-11-13 | 中国石油大学(华东) | 水基钻井液用纳米淀粉微球降滤失剂及其制备方法和水基钻井液 |
-
2020
- 2020-10-30 CN CN202011194061.8A patent/CN114437680B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114437680A (zh) | 2022-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112011318B (zh) | 一种盐响应型抗高温两性离子聚合物降滤失剂及其制备方法与应用 | |
| CN112011315B (zh) | 一种抗超高温油基钻井液用无机/聚合物复合材料封堵剂及其制备方法与应用 | |
| CN109776728B (zh) | 钻井液用暂堵剂及其制备方法以及水基钻井液和应用 | |
| CN110591667B (zh) | 一种钻井液用抗高温降滤失剂及其制备方法 | |
| US11286411B2 (en) | Synergist for water-based drilling fluid and preparation method therefor, water-based drilling fluid and application thereof | |
| US5595717A (en) | Controlled precipitation of amorphous silica from geothermal fluids or other aqueous media containing silicic acid | |
| CN114437680B (zh) | 一种淀粉基钻井液及其制备方法 | |
| CN116396731B (zh) | 一种页岩地层用疏水缔合高性能水基钻井液及其制备方法与应用 | |
| CN111088000A (zh) | 油气层保护材料及其制法和应用 | |
| CN111088001A (zh) | 一种油气层保护材料及其制备方法和应用 | |
| CN108395883A (zh) | 一种蜂窝状缝间暂堵剂及其制备方法 | |
| CN111826142B (zh) | 一种基于聚合物包覆壳类颗粒材料的桥接堵漏浆及其制备方法 | |
| CN114437677B (zh) | 一种钻井液及其制备方法和应用 | |
| EP3670540B1 (en) | Starch-containing microsphere and preparation method therefor and application thereof | |
| CN113122211B (zh) | 一种纳米淀粉微球油气层保护剂及其制备方法 | |
| CN113121710B (zh) | 一种纳米级淀粉微球及其制备方法 | |
| CN114437679B (zh) | 一种水基钻井液及其制法和应用 | |
| CN115651615A (zh) | 一种抗超高温高盐强吸附封堵剂及其制备方法与应用 | |
| CN111088003A (zh) | 油气层保护材料及其制备方法和应用 | |
| KR20030079738A (ko) | 거대 망상체 활성 중합체의 제조 | |
| CN113121852B (zh) | 一种制备纳米级交联淀粉微球的方法 | |
| CN114574182B (zh) | 一种纳米封堵剂的制备方法及纳米封堵剂 | |
| CN111423862A (zh) | 一种高强度纳米封堵剂的制备方法 | |
| Jinhua et al. | Design, synthesis and functional enhancement mechanism of heat-resistant and salt-resistant hydrogel | |
| CN115286306B (zh) | 一种抑制套管变形的水泥浆及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231114 Address after: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Patentee after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Patentee after: Sinopec (Dalian) Petrochemical Research Institute Co.,Ltd. Address before: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Patentee before: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Patentee before: DALIAN RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM AND PETROCHEMICALS, SINOPEC Corp. |