一种低分子量支化页岩抑制剂及其水基钻井液.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111778001A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010837525.6(22)申请日2020.08.19(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人王俊梅谢刚罗玉婧马仁杰王琦白杨罗平亚(51)Int.Cl.C09K8/035(2006.01)C07D251/70(2006.01)C09K8/22(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种低分子量支化页岩抑制剂及其水基钻井液(57)摘要本发明公开了一种低分子量支化页岩抑制剂及其水基钻井液，属于油气田钻井技术领域，所述低分子量支化页岩抑制剂是由含仲胺基的化合物，三聚氰胺以及二烯丙基硫醚为原料制备而成，该页岩插层抑制剂可直接加入钻井液基浆中形成水基钻井液体系。本发明提供的低分子量支化页岩抑制剂及其水基钻井液能够有效抑制页岩膨胀，具有良好的抗温性能，且与其他处理剂配伍性好，能长效发挥抑制作用，且合成方法简单，原料易得，适合于工业化生产。CN111778001ACN111778001A权利要求书1/1页1.一种低分子量支化页岩抑制剂及其水基钻井液，其特征在于，所述低分子量支化页岩抑制剂由含仲胺基的化合物，三聚氰胺以及二烯丙基硫醚为原料按如下步骤合成：S1、取摩尔比为1：1的含仲胺基的化合物和二烯丙基硫醚，分别溶解在有机溶剂中，将含仲胺基的化合物溶液转移至反应容器中，在冰水浴，通氮气的条件下将带双键的化合物溶液以1d/s的速度滴加至含仲胺基的化合物溶液中，待滴加完毕，升高温度至25-35℃反应4-8h，反应完成后，将其减压蒸馏得到淡黄色产物A；S2、取摩尔比为6:1的S1所得产物A和三聚氰胺，分别将其溶解在溶剂中再置于反应容器中，在氮气氛围、温度为85-105℃条件下回流反应8-12h得到产物B；S3、将S2所得产物B用无水乙醚洗涤3-4次，再经减压蒸馏、真空干燥既得所需支化页岩插层抑制剂。2.根据权利要求1所述的低分子量支化页岩抑制剂，其特征在于，所述含仲胺基的化合物为N-甲基-2-羟基乙胺，2-(异丙基氨)乙醇，3-甲胺基-1,2-丙二醇，3-吡咯烷醇，4-羟基哌啶，3-羟基哌啶，4-哌啶乙醇的一种。3.根据权利要求1所述的低分子量支化页岩抑制剂，其特征在于，所述溶剂为甲醇，乙醇、乙醚、氯仿、四氢呋喃、四氯化碳中的一种。4.根据权利要求1所述的低分子量支化页岩抑制剂，其特征在于，所述减压蒸馏温度为45℃，绝对真空度小于3000Pa，所述真空干燥温度为60℃。5.根据权利要求1所述的低分子量支化页岩抑制剂，其特征在于，所述含仲胺基的化合物、三聚氰胺、二烯丙基硫醚与溶剂的比例为刚好与溶剂完全溶解为最佳。6.包含权利要求1-4所述低分子量支化页岩抑制剂的水基钻井液，其特征在于，该钻井液含有水，抑制剂，膨润土，碳酸钠，增粘剂，降滤失剂，PH调节剂，润滑剂，封堵剂，加重剂,且以100重量份的水为基准，其中所述低分子量支化页岩抑制剂的含量为0.5-3重量份，膨润土的含量为1-10重量份，碳酸钠的含量为0.5-3.5重量份，增粘剂含量为5-10重量份，降滤失剂含量为2-8重量份，PH调节剂含量为0.5-4，封堵剂含量为5-10重量份，润滑剂含量为0.5-1重量份，加重剂含量为10-60重量份。7.根据权利要求5所述的水基钻井液体系，所述增粘剂为石棉纤维、黄原胶或羟乙基纤维素中的一种或几种；所述降滤失剂为磺甲基酚醛树脂，褐煤树脂或羧甲基淀粉中的一种或几种，所述润滑剂为碘化妥尔油、石墨粉、乳化蜡、磺化蓖麻油中的一种或几种、所述PH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、石灰中的一种或几种，所叔加重剂为重晶石、石灰粉、铁矿粉中的一种或几种。8.根据权利要求5所述的水基钻井液体系，其特征在于，PH值为8-10，密度为1.5-1.8g/cm3。2CN111778001A说明书1/6页一种低分子量支化页岩抑制剂及其水基钻井液技术领域[0001]本发明涉及油气田钻井技术领域，具体涉及一种低分子量支化页岩抑制剂及其水基钻井液。背景技术[0002]井壁不稳一直是钻井过程中需要克服的世界性难题。其经常导致井壁坍塌、缩径、卡钻等复杂事故，增加了钻井时间和钻井成本。据统计数据显示，75％的井壁不稳问题主要发生在泥页岩地层，尤其是水敏性地层，页岩地层黏土矿物含量高，页岩气水平井水平段长，钻井液与地层接触的时间长，页岩水化更严重，井壁失稳更加突出。油基钻井液虽具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等优点，但是，油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响，而且与使用水基钻井液相比机械