一种页岩抑制剂及水基钻井液.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CN111333857A(43)申请公布日2020.06.26(21)申请号202010286283.6(22)申请日2020.04.13(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)发明人谢刚肖玉容邓明毅白杨罗平亚(74)专利代理机构成都华飞知识产权代理事务所(普通合伙)51281代理人叶任海(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)C09K8/24(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种页岩抑制剂及水基钻井液(57)摘要本发明公开了一种页岩抑制剂及水基钻井液，属于油气田钻井技术领域。该页岩抑制剂以N,N′-(1,2-二羟乙烯)二丙烯酰胺和二乙烯三胺为原料，且以乙烯基磺酸为封端试剂制得的末端含有大量磺酸基团的超支化聚合物，该页岩抑制剂可直接加入水基钻井液中。本发明提供的页岩抑制剂及水基钻井液能够有效抑制泥页岩水化膨胀，且具有较好的抗温、抗盐性能，且与其他处理剂配伍性好，能发挥长效抑制作用。本发明提供的制备方法简单，合成原料易得，适合工业化生产。CN111333857ACN111333857A权利要求书1/1页1.一种页岩抑制剂，其特征在于，所述页岩抑制剂以二乙烯三胺和N,N′-(1,2-二羟乙烯)二丙烯酰胺为原料、以乙烯基磺酸为封端试剂制备，所述页岩抑制剂的具体制备步骤如下：(1)端氨基超支化聚合物C的合成：取2.0633g二乙烯三胺，用无水乙醇将其配置为50％的溶液，在通氮气并搅拌的条件下，加入2mL三乙胺制备成溶液a，按二乙烯三胺与N,N′-(1,2-二羟乙烯)二丙烯酰胺摩尔比为1:5，取20.0192gN,N′-(1,2-二羟乙烯)二丙烯酰胺，用无水乙醇将其配置为50％的溶液b，在持续搅拌的条件下将溶液b滴加至溶液a中，升温至90～105℃，回流反应8～12h，反应结束后，在45℃条件下旋转蒸发得到粗产物A，将粗产物A用丙酮洗涤数次，抽滤，得到产物B，将产物B用无水乙醇溶解，后在50℃的条件下旋转蒸发，得到端氨基超支化聚合物C；(2)端磺酸基超支化页岩抑制剂HP-SO3H的合成：取上述端氨基超支化聚合物C2.5000g，用C体积20倍的二次蒸馏水溶解，加入三乙胺，搅拌均匀，同时取10.0g乙烯基磺酸用二次蒸馏水配置成50％的水溶液，将乙烯基磺酸水溶液在持续搅拌、温度为50℃的条件下滴加至聚合物C的溶液中，滴加结束后，升温至90℃，反应8h，反应结束后在60℃条件下旋转蒸发，得到产物D，用无水乙醚将产物D洗涤3～4次，得到产物E，将产物E用二次蒸馏水溶解，在60℃条件下旋转蒸发至5min内无液体滴下，后将产物再60℃条件下真空干燥8h，得到HP-SO3H。2.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中，滴加温度为50℃，滴加时间为55～60min。3.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于，所述步骤(2)中，三乙胺的加量为二乙烯三胺的10％。4.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于，所述步骤(2)中无水乙醚的体积为产物D体积的10～20倍。5.一种水基钻井液，其特征在于，所述水基钻井液以重量份计，包括以下组分：100重量份水，5～10重量份膨润土，0.5～1重量份增粘剂，0.5～5重量份润滑剂，0.5～5重量份降粘剂，0.25～5重量份降滤失剂，25～30份加重剂，1～5份如权利要求1-4所述的页岩抑制剂。2CN111333857A说明书1/7页一种页岩抑制剂及水基钻井液技术领域[0001]本发明涉及油田钻井技术领域，具体涉及一种页岩抑制剂及包含有该页岩抑制剂的水基钻井液。背景技术[0002]随着石油天然气勘探开发力度的不断加强，泥页岩井壁不稳定问题成为可世界范围内最为常见和最难处理的与钻井液有关的技术难题。由于泥页岩地层黏土比例高，因而极易发生水化膨胀，给钻井作业带来极大的负面影响，并导致井壁坍塌，缩径，卡钻等井下复杂事故的发生，从而增加钻井时间和成本。[0003]另外，随着我国石油工业的不断发展，深井超深井钻探成为一个必然的趋势，这也使得钻井施工面临更加严峻的环境，同时对抗盐、抗高温钻井液的需求越来越大。而常规页岩抑制剂均存在各自的不足，如沥青类不利于环境保护，硅酸盐流变性难以控制等等。而钻井液处理剂的抗盐、抗温性能是钻井液抗盐、抗高温的必要前提，因此，开发抗高温、抗盐页岩抑制剂，将有助于油田勘探开发更好的更全面的钻井液体系。发明内容[0004]针对目前的页岩抑制剂存在的问题，本发明的一个目的是提供一种页岩抑制剂，分子末端含有大量的磺酸基团，具有良好的抗高温、抗盐性能，且与其他钻井液处理剂配伍性能良好，能有效的抑制泥页岩的水化