CN114605970B - 一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂及其制备方法 - Google Patents

一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于石油钻井工程油田化学技术领域，提供了一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂及其制备方法，包括以下重量份制备原料：腐殖酸60～80份、木质素0～20份，栲胶10～20份，甲醛10～20份，有机酸单体10～20份，硅烷偶联剂5～10份，二元胺20～30份。原料(腐殖酸、栲胶和/或木质素)中醚键少，抗温性能优于淀粉；在甲醛作用下，原料发生缩聚反应形成大分子，提高了刚性；大分子通过羟基与硅烷偶联剂连接，硅烷偶联剂的另外一端连接有机酸单体，有机酸单体的连接提高了抗温性能以及水溶性。二元胺通过与有机酸单体反应连接到大分子上，二元胺的另外一端的胺基裸漏出来，提高了腐殖酸树脂降滤失剂的水溶性以及吸附性能。

Description

一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油钻井工程油田化学技术领域，尤其涉及一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂及其制备方法。
背景技术
随着我国能源消耗总量的大幅增长，能源供给已成为制约经济和社会发展的重要瓶颈，能源安全是国家安全的重要保障。深层、超深层油气藏开发已成为未来发展趋势，各油气田井地温梯度大(最高地温梯度接5℃/100m)、深井长(>4500m)，此类高温深井钻探作业对钻井液技术提出了挑战，钻井液在高温下性能会恶化，比如滤失量增加，易造成钻井安全事故，降滤失剂的抗高温性能对钻井液性能起到举足轻重的作用。
公开号为CN110591021A的中国专利提供了一种腐殖酸改性的水基钻井液用降滤失剂及制备方法和水基钻井液，解决了现有技术中的降滤失剂大多抗温性能差，抗盐能力也差的技术问题，所述降滤失剂是以腐植酸钠为原料，通过2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和改性二氧化硅对腐植酸钠进行接枝改性经共聚反应制备而成；所得降滤失剂抗温能力能提高到230℃，抗盐能达到5％以上，并且在应用中能够有效的改善滤饼质量，降低滤失量；并且无毒可降解，满足环保要求，不会对环境造成污染，也不会对地层和油品品质造成伤害。但是，上述降滤失剂的制备过程是采用腐殖酸与带有磺酸基团的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸进行接枝共聚而来，导致所得降滤失剂中含有大量的硫元素，有毒。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂及其制备方法。本发明提供的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂不含有硫元素，无毒。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，包括以下重量份的制备原料：
水150～200份，腐殖酸60～80份，木质素0～20份，栲胶10～20份，甲醛10～20份，有机酸单体10～20份，硅烷偶联剂5～10份，引发剂0.2～0.5份，二元胺20～30份，催化剂1～2份；
所述有机酸单体为丙烯酸和/或衣康酸(IA)；
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
优选地，所述腐殖酸包括黑腐酸、黄腐酸和生物腐殖酸中的一种或多种。
优选地，所述栲胶包括杨梅栲胶、橡椀栲胶和马占相思栲胶中的一种或多种。
优选地，所述二元胺包括羟乙基乙二胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、N,N-二甲基-1,2-乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和端基聚醚胺的一种或多种。
优选地，所述引发剂包括过氧化苯甲酰。
优选地，所述催化剂为甲醇钠和/或氢氧化钾。
本发明还提供了上述技术方案所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
将水、腐殖酸、木质素、栲胶和甲醛混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应体系；
保护气氛下，所述缩聚反应体系、有机酸单体和硅烷偶联剂在引发剂的作用下，进行接枝共聚反应，得到接枝共聚反应体系；
将所述接枝共聚反应体系、二元胺和催化剂混合，进行酰胺化反应，得到所述钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂。
优选地，所述缩聚反应的pH值为7～8，温度为60～70℃，时间为2～3h。
优选地，所述接枝共聚反应的pH值为8～9，温度为70～80℃，时间为5～6h。
优选地，所述酰胺化反应的温度为150～180℃，时间为6～8h。
本发明提供了一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，包括以下重量份的制备原料：水150～200份，腐殖酸60～80份，木质素0～20份，栲胶10～20份，甲醛10～20份，有机酸单体10～20份，硅烷偶联剂5～10份，引发剂0.2～0.5份，二元胺20～30份，催化剂1～2份；所述有机酸单体为丙烯酸和/或衣康酸(IA)；所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或3-氨基丙基三乙氧基硅烷。对比淀粉，原料(腐殖酸、栲胶和/或木质素)中醚键较少，抗温性能优于淀粉，抗温能力最高达220℃，高温高压失水小于15mL；在甲醛的作用下，原料之间发生缩聚反应形成大分子，提高了腐殖酸树脂降滤失剂的刚性；缩聚而成的大分子通过羟基与硅烷偶联剂连接，硅烷偶联剂的另外一端连接有机酸单体，有机酸单体的连接提高了腐殖酸树脂降滤失剂的抗温性能以及水溶性。二元胺通过与有机酸单体反应形成酰胺基团，连接到大分子上，二元胺的另外一端的胺基裸漏出来，提高了腐殖酸树脂降滤失剂的水溶性以及吸附性能，增强其与其他处理剂的配伍性，具体可用于配制高密度钻井液，具有较好的稀释作用，最高密度可达2.20g/cm3。最后，本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂不含硫磷氯元素，生物毒性小，环境友好。
本发明还提供了上述技术方案所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：将水、腐殖酸、木质素、栲胶和甲醛混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应体系；保护气氛下，所述缩聚反应体系、有机酸单体和偶联剂在引发剂的作用下，进行接枝共聚反应，得到接枝共聚反应体系；将所述接枝共聚反应体系、二元胺和催化剂混合，进行酰胺化反应，得到所述钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂。本发明的腐殖酸、栲胶和/或木质素在甲醛的作用下，发生缩聚反应形成大分子，大分子的形成有利于提高腐殖酸树脂降滤失剂的抗高温性和刚性；缩聚而成的大分子通过羟基与硅烷偶联剂的一端连接，硅烷偶联剂的另外一端连接有机酸单体上，有机酸单体的连接提高了腐殖酸树脂降滤失剂的抗温性能以及水溶性。二元胺通过与有机酸单体反应形成酰胺基团连接到大分子上，同时，二元胺的另外一端的胺基裸漏出来，提高了腐殖酸树脂降滤失剂的水溶性以及吸附性能，吸附性能的增强，使钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂即便在高温下也能很好地吸附在粘土上，发挥了钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂在高温条件下的降滤失性；此外，胺基的裸露也增强了钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂与其他处理剂的配伍性。本发明提供的制备方法，操作简单。
具体实施方式
本发明提供了一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，包括以下重量份的制备原料：
水150～200份，腐殖酸60～80份，木质素0～20份，栲胶10～20份，甲醛10～20份，有机酸单体10～20份，硅烷偶联剂5～10份，引发剂0.2～0.5份，二元胺20～30份，催化剂1～2份；
所述有机酸单体为丙烯酸和/或衣康酸(IA)；
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
在本发明中，如无特殊说明，本发明所用原料均优选为市售产品。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为150～200份的水，优选为160～190份，进一步优选为170～180份。在本发明中，所述水优选包括去离子水。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为60～80份的腐殖酸，优选为65～75份，进一步优选为70份。在本发明中，所述腐殖酸优选包括黑腐酸、黄腐酸和生物腐殖酸中的一种或多种，进一步优选为包括黑腐酸、黄腐酸、生物腐殖酸或黑腐酸-黄腐酸混合物；所述黑腐酸-黄腐酸混合物中黑腐酸和黄腐酸的质量比优选为1：1。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为0～20份的木质素，优选为0.1～20份，进一步优选为5～15份，更优选为10份。在本发明中，所述木质素能够起到稳定钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的粘度的作用。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为10～20份的栲胶，优选为12～18份，进一步优选为14～16份。在本发明中，所述栲胶优选包括杨梅栲胶、橡椀栲胶和马占相思栲胶中的一种或多种，进一步优选包括杨梅栲胶、橡椀栲胶、杨梅栲胶-马占相思栲胶混合物；所述杨梅栲胶-马占相思栲胶混合物中杨梅栲胶和马占相思栲胶的质量比优选为7：3。在本发明中，所述栲胶能够起到稳定钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的粘度的作用。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为10～20份的甲醛，优选为12～18份，进一步优选为14～16份。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为10～20份的有机酸单体，优选为12～18份，进一步优选为14～16份。在本发明中，所述有机酸单体为丙烯酸和/或康酸(IA)，进一步优选为丙烯酸或衣康酸(IA)，更优选为丙烯酸。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为5～10份的硅烷偶联剂，优选为6～9份，进一步优选为7～8份。在本发明中，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)和/或3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)，进一步优选为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为0.2～0.5份的引发剂，优选为0.25～0.45份，进一步优选为0.3～0.4份，更优选为0.35份。在本发明中，所述引发剂优选包括氧化苯甲酰。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为20～30份的二元胺，进一步优选为22～28份，进一步优选为24～26份。在本发明中，所述二元胺优选包括羟乙基乙二胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、N,N-二甲基-1,2-乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和端基聚醚胺的一种或多种，进一步优选为N,N-二甲基-1,3-丙二胺、乙二胺、端基聚醚胺、羟乙基乙二胺-端基聚醚胺混合物，所述羟乙基乙二胺-端基聚醚胺混合物中羟乙基乙二胺与端基聚醚胺的质量比优选为7：3。在本发明中，所述端基聚醚胺优选为端基聚醚胺D230。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料包括重量份数为1～2份的催化剂，优选为1.2～1.8份，进一步优选为1.4～1.6份。在本发明中，所述催化剂优选包括甲醇钠和氢氧化钾中的一种或两种，进一步优选包括甲醇钠。
制备本发明的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的原料优选还包括碱性pH调节剂，所述碱性pH调节剂优选包括氢氧化钠。
本发明还提供了上述技术方案所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
将水、腐殖酸、木质素、栲胶和甲醛混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应体系；
保护气氛下，所述缩聚反应体系、有机酸单体和硅烷偶联剂在引发剂的作用下，进行接枝共聚反应，得到接枝共聚反应体系；
将所述接枝共聚反应体系、二元胺和催化剂混合，进行酰胺化反应，得到所述钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂。
本发明将水、腐殖酸、木质素、栲胶和甲醛混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应体系。
在本发明中，所述水、腐殖酸、木质素、栲胶和甲醛混合优选包括：将水、腐殖酸、木质素和栲胶混合，得到原料液；将所述原料液和甲醛混合。在本发明中，所述水、腐殖酸、木质素和栲胶混合优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的温度优选为室温，即既不需要额外加热也不需要额外降温；所述搅拌的时间优选为1～2h。
在本发明中，所述缩聚反应的pH值优选为7～8；所述缩聚反应的pH值优选通过加入碱性pH调节剂实现，本发明对所述碱性pH调节剂的加入量不做具体限定，只要能够使缩聚反应的pH值为7～8即可。在本发明中，所述缩聚反应的温度优选为60～70℃，进一步优选为62～68℃，更优选为64～66℃；时间优选为2～3h。在本发明中，所述缩聚反应优选在搅拌的条件下进行。
所述缩聚反应后，得到的缩聚反应料液作为缩聚反应体系直接进行后续反应。
在本发明中，腐殖酸和栲胶和/或木质素在甲醛的作用下，发生缩聚反应形成大分子，提高了腐殖酸树脂降滤失剂的刚性。
得到缩聚反应体系后，本发明保护气氛下，所述缩聚反应体系、有机酸单体和硅烷偶联剂在引发剂的作用下，进行接枝共聚反应，得到接枝共聚反应体系。
在本发明中，所述保护气氛优选包括氮气，所述氮气的纯度优选≥99.9％。在本发明中，所述保护气氛优选通入缩聚反应体系中，以除去缩聚反应体系中的氧气。在本发明中，所述保护气氛的流量优选为3～5m3/h，进一步优选为4.0m3/h。在本发明中，所述保护气氛的通入时间优选为20～40min，进一步优选为30min。
在本发明中，所述接枝共聚反应的pH值优选为8～9，所述接枝共聚反应的pH值优选通过加入碱性pH调节剂实现，本发明对所述碱性pH调节剂的加入量不做具体限定，只要能够使接枝共聚反应的pH值为8～9即可。在本发明中，所述接枝共聚反应的温度优选为70～80℃，进一步优选为72～78℃，更优选为74～76℃，时间优选为5～6h。在本发明中，所述接枝共聚反应优选在搅拌的条件下进行。
所述接枝共聚反应后，得到的接枝共聚反应料液作为接枝共聚反应体系直接进行后续反应。
在本发明中，缩聚而成的大分子通过羟基与硅烷偶联剂的一端连接，硅烷偶联剂的另外一端连接有机酸单体上，有机酸单体的连接提高了腐殖酸树脂降滤失剂的抗温性能以及水溶性。
得到接枝共聚反应体系后，本发明将所述接枝共聚反应体系、二元胺和催化剂混合，进行酰胺化反应，得到所述钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂。
在本发明中，所述酰胺化反应的温度优选为150～180℃，进一步优选为155～175℃，更优选为160～170℃；时间优选为6～8h。在本发明中，所述酰胺化反应优选在搅拌的条件下进行。
在本发明中，所述酰胺化反应优选在烘箱中进行，具体优选为：将所得接枝共聚反应体系、二元胺和催化剂混合后，出料至托盘，将盛有原料的托盘置于烘箱中进行酰胺化反应。
在本发明中，所述酰胺化反应的同时，优选还进行干燥。
所述酰胺化反应后，本发明优选还包括将得到的酰胺化反应产物进行研磨。本发明对所述研磨的参数不做具体限定，只要研磨所得的粉料能够过120目筛即可。
在本发明中，酰胺化反应的过程中，二元胺通过与有机酸单体反应形成酰胺基团连接到大分子上；同时，二元胺中裸露的胺基，提高了腐殖酸树脂降滤失剂的水溶性以及吸附性能，增强其与其他处理剂的配伍性。
下面结合实施例对本发明提供的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和氮气出入口管的四口烧瓶中加入150重量份离子水、80重量份腐殖酸(黑腐酸)、0重量份木质素、20重量份栲胶(杨梅栲胶)，常温下搅拌1h，使其充分混合均匀。
第二步，向上述四口烧瓶中投入10重量份甲醛，用NaOH颗粒调至溶液pH为8，并升温至60℃，持续搅拌反应2h，进行缩聚反应。
第三步，向上述四口烧瓶中加入10重量份丙烯酸、5重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，用NaOH颗粒维持溶液pH为8，加热至70℃下，通氮气30min，加入0.2重量份引发剂过氧化苯甲酰，持续搅拌反应5h，进行接枝共聚反应；
所述氮气的纯度≥99.9％，流量为4.0m3/h。
第四步，向上述四口烧瓶中加入25重量份二元胺(N,N-二甲基-1,3-丙二胺)、1重量份催化剂(甲醇钠)，搅拌均匀后，呈粘稠稀糊状流体，出料到托盘中。
第五步，将装有上述反应产物的托盘置于150℃下的烘箱中，使其在酰胺化反应的同时进行干燥，持续时间6h，得反应产物，磨粉过120目筛，即得腐殖酸树脂降滤失剂。
实施例2
钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和氮气出入口管的四口烧瓶中加入200重量份去离子水、80重量份腐殖酸(黄腐酸)、10重量份木质素、10重量份栲胶(橡椀栲胶)，常温下搅拌2h，使其充分混合均匀。
第二步，向上述四口烧瓶中投入20重量份甲醛，用NaOH颗粒调至溶液pH为7，并升温至60℃，持续搅拌反应3h，进行腐殖酸、木质素与栲胶经甲醛缩聚反应。
第三步，向上述四口烧瓶中加入20重量份丙烯酸、10重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，用NaOH颗粒维持溶液pH为9，加热至75℃下，通氮气30min，加入0.5重量份引发剂过氧化苯甲酰，持续搅拌反应6h，进行接枝共聚反应；
所述氮气的纯度≥99.9％，流量为4.0m3/h。
第四步，向上述四口烧瓶中加入20重量份二元胺(乙二胺)、2重量份催化剂甲醇钠，搅拌均匀后，呈粘稠稀糊状流体，出料到托盘中。
第五步，将装有上述反应产物的托盘置于180℃下的烘箱中，使其在酰胺化反应的同时进行干燥，持续时间8h，得反应产物，磨粉过120目筛，即得腐殖酸树脂降滤失剂。
实施例3
钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和氮气出入口管的四口烧瓶中加入180重量份去离子水、60重量份腐殖酸(50份黑腐酸和50份黄腐酸混合而成)、20重量份木质素、20重量份栲胶(杨梅栲胶和马占相思栲胶的质量比为7：3的混合物)，常温下搅拌1.5h，使其充分混合均匀。
第二步，向上述四口烧瓶中投入15重量份甲醛，用NaOH颗粒调至溶液pH为8，并升温至70℃，持续搅拌反应3h，进行缩聚反应。
第三步，向上述四口烧瓶中加入15重量份丙烯酸、8重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，用NaOH颗粒维持溶液pH为8，加热至80℃下，通氮气30min，加入0.4重量份引发剂过氧化苯甲酰，持续搅拌反应5.5h，进行接枝共聚反应；
所述氮气的纯度≥99.9％，流量为4.0m3/h。
第四步，向上述四口烧瓶中加入30重量份二元胺(端基聚醚胺D230)、1.5重量份催化剂甲醇钠，搅拌均匀后，呈粘稠稀糊状流体，出料到托盘中。
第五步，将装有上述反应产物的托盘置于170℃下的烘箱中，使其在酰胺化反应的同时进行干燥，持续时间7h，得反应产物，磨粉过120目筛，即得腐殖酸树脂降滤失剂。
实施例4
钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和氮气出入口管的四口烧瓶中加入200重量份去离子水、75重量份腐殖酸(生物腐殖酸)、10重量份木质素、15重量份栲胶(70重量份杨梅栲胶和30重量份马占相思栲胶混合而成)，常温下搅拌1h，使其充分混合均匀。
第二步，向上述四口烧瓶中投入20重量份甲醛，用NaOH颗粒调至溶液pH为7，并升温至65℃，持续搅拌反应2.5h，进行缩聚反应。
第三步，向上述四口烧瓶中加入20重量份丙烯酸、10重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，用NaOH颗粒维持溶液pH为9，加热至70℃下，通氮气30min，加入0.5份引发剂过氧化苯甲酰，持续搅拌反应6h，进行接枝共聚反应；
所述氮气的纯度≥99.9％，流量为4.0m3/h。
第四步，向上述四口烧瓶中加入30重量份二元胺(70重量份羟乙基乙二胺与30重量份端基聚醚胺D230混合而成)、1重量份催化剂甲醇钠，搅拌均匀后，呈粘稠稀糊状流体，出料到托盘中。
第五步，将装有上述反应产物的托盘置于180℃下的烘箱中，使其在酰胺化反应的同时进行干燥，持续时间6h，得反应产物，磨粉过120目筛，即得非磺化腐殖酸树脂降滤失剂。
对比例
市面上常见的抗高温降滤失剂(磺甲基褐煤)
降滤失性能测试
将实施例1～4所获得的腐殖酸树脂降滤失剂和对比例的磺化褐煤树脂按照下述基浆中的评价方法进行评价，降滤失剂的降滤失性能按GB/T16783.1-2014《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》进行评价，结果如表1所示。
实验方案：
淡水方案：淡水+4wt％钠膨润土+0.2wt％氢氧化钠+0.25wt％碳酸钠+4wt％样品。
盐水方案：淡水+4wt％钠膨润土+0.2wt％氢氧化钠+0.25wt％碳酸钠+10wt％氯化钠+4wt％样品。
表1降滤失剂在基浆中的降滤失性
注：T：钻井液老化温度，℃，HTHP：钻井液高温高压失水(3.5MPa，T，30min)，mL。
从表1可以看出：本发明的腐殖酸树脂降滤失剂在淡水和盐水基浆中均具有较好的降滤失效果，高温高压失水小于15mL。
分别将上述实施例所获得的腐殖酸树脂降滤失剂、对比例的磺化褐煤树脂加入到钻井常用的氯化钾聚合物与高温高密度水基钻井液体系中评价，钻井液流变性能、滤失性能按GB/T16783.1-2014《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》进行了评价，结果如表2所示。
实验方案：
氯化钾聚合物体系：淡水+3wt％钠膨润土+0.2wt％氢氧化钠+0.25wt％碳酸钠+0.5wt％聚阴离子纤维素+0.5wt％聚丙烯酰胺+1.5wt％改性淀粉+0.2wt％黄原胶+7wt％氯化钾+重晶石加重至密度1.5g/cm3。
高温高密度体系：淡水+2wt％钠膨润土+0.3wt％氢氧化钠+0.35wt％碳酸钠+1.5wt％高温增粘剂+2wt％高温聚合物降滤失剂+7wt％氯化钾+重晶石加重至2.2g/cm3。
实施例所得腐殖酸树脂降滤失剂和对比例的磺化褐煤树脂在上述基础上添加4wt％。
表2降滤失剂在钻井液中的降滤失性和流变性
注：T：钻井液老化温度，℃，AV：钻井液表观粘度，mPa·s，PV：钻井液塑性粘度，mPa·s，YP：钻井液动切力，Pa，Φ3：六速旋转粘度计3转读数，无量纲，API：钻井液中压失水(0.7MPa，T，30min)，mL，HTHP：钻井液高温高压失水(3.5MPa，T，30min)，mL。
从表2可以看出：本发明的腐殖酸树脂降滤失剂在氯化钾聚合物和高温高密度水基钻井液体系中均具有较好的配伍性，降滤失效果显著，在常规温度条件下可替代传统的磺化褐煤树脂作为降滤失剂，在高温高密度体系可实现稳定粘度，降低滤失的作用。
对腐殖酸树脂降滤失剂按照SY/T6788-2020《水溶性油田化学剂环境保护技术评价要求》进行了环保性能评价，结果如表3所示。按照SN/T 3005-2011有机化学品中碳、氢、氮、硫含量的元素分析仪测定方法，检测腐殖酸树脂降滤失剂的含硫量，结果如表3所示。按GB/T16783.1-2014《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》对腐殖酸树脂降滤失剂的氯根进行检测，结果如表3所示。按照ZBG 76002-1990工业循环冷却水中磷含量的测定钼酸铵分光光度法，检测腐殖酸树脂降滤失剂的含磷量，结果如表3所示。
表3腐殖酸树脂降滤失剂的性能测试
降滤失剂 EC50 HL HP 氯根
实施例1 73000 0 0 0
实施例2 68000 0 0 0
实施例3 71000 0 0 0
实施例4 65000 0 0 0
注：EC50：发光细菌法生物毒性，mg/L，HL：含硫率，％，HP：含磷率，％，氯根：钻井液中氯离子的含量，mg/L。
从表3可以看出：本发明提供的腐殖酸树脂降滤失剂均符合环保要求，无硫元素、氯根和磷元素存在。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，其特征在于，由以下重量份的制备原料组成：
水150～200份，腐殖酸60～80份，木质素0～20份，栲胶10～20份，甲醛10～20份，有机酸单体10～20份，硅烷偶联剂5～10份，引发剂0.2～0.5份，二元胺20～30份，催化剂1～2份；
所述有机酸单体为丙烯酸和/或衣康酸；
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或3-氨基丙基三乙氧基硅烷；
所述钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
将水、腐殖酸、木质素、栲胶和甲醛混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应体系；
保护气氛下，所述缩聚反应体系、有机酸单体和硅烷偶联剂在引发剂的作用下，进行接枝共聚反应，得到接枝共聚反应体系；
将所述接枝共聚反应体系、二元胺和催化剂混合，进行酰胺化反应，得到所述钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂；
所述缩聚反应温度为60～70℃。
2.根据权利要求1所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，其特征在于，所述腐殖酸包括黑腐酸、黄腐酸和生物腐殖酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，其特征在于，所述栲胶包括杨梅栲胶、橡椀栲胶和马占相思栲胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，其特征在于，所述二元胺包括羟乙基乙二胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、N,N-二甲基-1,2-乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和端基聚醚胺的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，其特征在于，所述引发剂包括过氧化苯甲酰。
6.根据权利要求1所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂，其特征在于，所述催化剂为甲醇钠和/或氢氧化钾。
7.权利要求1～6任一项所述的钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将水、腐殖酸、木质素、栲胶和甲醛混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应体系；
保护气氛下，所述缩聚反应体系、有机酸单体和硅烷偶联剂在引发剂的作用下，进行接枝共聚反应，得到接枝共聚反应体系；
将所述接枝共聚反应体系、二元胺和催化剂混合，进行酰胺化反应，得到所述钻井液用腐殖酸树脂降滤失剂；
所述缩聚反应温度为60～70℃。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述缩聚反应的pH值为7～8，时间为2～3h。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述接枝共聚反应的pH值为8～9，温度为70～80℃，时间为5～6h。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述酰胺化反应的温度为150～180℃，时间为6～8h。
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