一种泥页岩地层泡沫钻井用耐盐强抑制性发泡剂.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CN107201217A(43)申请公布日2017.09.26(21)申请号201610156173.1C07C213/00(2006.01)(22)申请日2016.03.18(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址210048江苏省南京市六合区葛关路699号申请人南化集团研究院(72)发明人朱魁袁俊秀曾志强庞雨薇靳志超(74)专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司32112代理人汤志武(51)Int.Cl.C09K8/035(2006.01)C09K8/38(2006.01)C07C217/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种泥页岩地层泡沫钻井用耐盐强抑制性发泡剂(57)摘要本发明属于表面活性剂领域，具体涉及泥页岩地层泡沫钻井用强抑制性发泡剂及其制备方法。该表面活性剂的结构特征在于引入与泥页岩具有较强电荷相互作用的季胺盐和聚氧烷基醚结构，同时保持合适的疏水碳链长度。本发明公开的表面活性剂的制备方法是以烷基聚氧烷基醚二甲基叔胺与一氯甲烷季胺化，得到表面活性剂样品。本发明所提供的发泡剂应用于泥页岩地层时，在保证良好的起泡性同时，提供了极其优良的抑制性和耐盐性。CN107201217ACN107201217A权利要求书1/1页1.一种泥页岩地层泡沫钻井用耐盐强抑制性发泡剂，其特征在于该发泡剂的结构式为：其中，R选自具有4-16个碳原子的支链烷基、环烷基和烷芳基；R1、R2、R3、R4各自独立的选自H、具有1-4个碳原子的支链烷基、直链烷基。2.根据权利要求1所述的发泡剂，其特征在于，R选自具有8-16个碳原子的烷基。3.根据权利要求1所述的发泡剂，其特征在于，R1、R2、R3为H，R4选自H、甲基、乙基、丙基、异丙基。4.根据权利要求1所述的发泡剂，其特征在于，X为2-8的整数。5.一种泥页岩地层泡沫钻井用耐盐强抑制性发泡剂的制备方法，其特征在于将烷基聚氧烷基醚二甲基叔胺与一氯甲烷反应生成烷基聚氧烷基醚三甲基氯化铵，反应方程式如下：。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，烷基聚氧烷基醚二甲基叔胺与一氯甲烷的摩尔比为1:1.05。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，季胺化反应所用溶剂为甲苯。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，季胺化反应温度为50-80℃。2CN107201217A说明书1/3页一种泥页岩地层泡沫钻井用耐盐强抑制性发泡剂技术领域[0001]本发明涉及钻井用化学助剂，具体涉及一种泥页岩地层泡沫钻井用耐盐强抑制性发泡剂。背景技术[0002]空气泡沫钻井是欠平衡钻井的主要方式之一，泡沫流体较常规泥浆钻井液密度低，井底压持效应小，不仅能够有效控制钻井液循环漏失、提高机械钻速，而且能够减轻储层伤害，保护低压油气藏。与纯气体钻井相比，泡沫流体粘度和切力高，悬浮和携岩能力强，能够有效解决气体钻井钻遇地层出水时无法顺利施工的技术难题，是漏失量较大的裂缝储层、压力衰竭地层和低压低渗地层等油气藏勘探开发较为理想的钻井技术之一。但是，由于泡沫钻井过程中泡沫流体所形成的液柱压力不能平衡地层的坍塌压力，而空气泡沫流体又不能在井壁形成泥饼，在遇水膨胀、遇水坍塌等水敏性泥页岩地层钻进时极易造成井壁失稳，引起卡钻等复杂事故，导致钻井工程的失败，因此，对泥页岩地层采用强抑制性的泡沫钻井液体系尤为关键。中国专利CN100535075C公开了一种强抑制性可循环微泡沫钻井液或完井液，其配方为膨润土+抗盐粘土+纯碱+复合抑制剂SD-YZ+低密度提粘剂SD-LVC+低密度提粘降滤失剂SD-LAC+低密度流型调节剂SD-LRC+低密度调节剂组成SD-LDC，其中SD-YZ、SD-LVC、SD-LAC、SD-LRC、SD-LDC均由多种化学剂复合而成，体系极其复杂，对现场应用工艺控制提出了严格的要求，泥浆维护不易。中国专利CN101798499B公开了一种钻井用强抑制性防塌泡沫液，其配方为0.1份稳泡剂（0.05g高粘羧甲基纤维素+0.05g黄原胶）+0.4份发泡剂（0.15份十二烷基硫酸钠K-12+0.15份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES+0.05份聚乙二醇辛基苯基醚OP-10+0.05份商品发泡剂SW-1）+2.6份防塌剂（0.3份次生有机阳离子形成剂CSJ-1+0.3份泥页岩抑制剂阳离子I+2份氯化钾）+3份降滤失剂（2份羧甲基淀粉+1份碳酸钙），但该体系存在耐温性能一般，超高分子量聚合物用量较多而导致的泡沫液配制、溶解缓慢、降低了施工效率的问题，同时，该体系化学剂用量大，成本较高。发明内容[0003]为克服目前技术存在的不足，本发明的目的为应对泥页岩地层泡沫钻进中存在的井壁失稳问题，提供一种耐盐性较高、强抑制性、单一组分的发