一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液，使用陽離子烷基糖苷A2%～5%、低粘度羧甲基纖維素鈉鹽0.1%～0.6%、黃原膠0.1%～0.6%、高粘度羧甲基纖維素鈉鹽0.1%～0.4%、封堵劑B1%～3%、中和劑0.2%～0.6%、工業(yè)鹽10%～24%、抗氧劑C0.1%～0.6%、余量為水，按質(zhì)量百分比混合后經(jīng)120～150℃高溫老化而得。所形成的陽離子烷基糖苷無土相鉆井液抗溫達(dá)150℃，抑制性能優(yōu)異，適用于石油鉆探開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】大斜度井、定向井及水平井泥頁巖及砂泥巖地層的鉆井施工。
【專利說明】一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液，屬于大斜度井、定向井及水平井 石油鉆探開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】：
[0002] 烷基糖苷鉆井液具有較好的潤滑性能，但其抑制性有待提高，不能有效解決水平 段泥頁巖的井壁失穩(wěn)問題，且加量大，成本較高，分子抗溫性相對較差，上述缺點(diǎn)限制了其 在鉆井液中的進(jìn)一步應(yīng)用推廣。當(dāng)前油氣勘探開發(fā)過程中長水平段泥頁巖及砂泥巖等易坍 塌地層的井壁失穩(wěn)問題亟待解決，在這種形勢下，開展改性烷基糖苷的研究就成為大勢所 趨。
[0003] 申請?zhí)枮?01210273639. 8的專利公開了一種鉆井液用陽離子烷基糖苷的制備方 法，步驟如下：（1)將摩爾比是環(huán)氧氯丙烷：水：催化劑為1:12?20:0. 02?0. 12的原料在 溫度60?100°C下反應(yīng)3?8h，得到3-氯-1，2-丙二醇的水溶液；（2)將摩爾比是烷基糖 苷：3_氯-1，2-丙二醇為1:0. 5?5的原料在溫度80?110°C下反應(yīng)0. 5?4. Oh后，得到 氯代醇糖苷的水溶液；（3)將上述氯代醇糖苷的水溶液用中和劑中和到pH值為6?9,加入 叔胺，氯代醇糖苷與叔胺摩爾比為1 :0.2?1.2,在溫度40?80°C、常壓下反應(yīng)3?10h， 得到淡黃色透明的陽離子烷基糖苷水溶液。其頁巖抑制性能優(yōu)異，濃度為1%的水溶液，在 120°C下，頁巖一次回收率95. 55%，二次回收率94. 70%，相對回收率達(dá)99. 11%。跟烷基糖苷 相比，陽離子烷基糖苷抗溫能力強(qiáng)，抑制性能顯著提高，可有效解決長水平段泥頁巖及砂泥 巖地層的井壁失穩(wěn)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有烷基糖苷鉆井液抑制能力不足、抗溫性能有待提高的 缺陷，提供一種抗高溫能力強(qiáng)、抑制性強(qiáng)、可有效解決長水平段泥頁巖地層井壁失穩(wěn)問題的 陽離子烷基糖苷無土相鉆井液。
[0005] 本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明由陽離子烷基糖苷A2%?5%、低粘度羧甲基纖維素鈉鹽（LV-CMC) 0. 1%? 0. 6%、黃原膠（XC) 0. 1%?0. 6%、高粘度羧甲基纖維素鈉鹽（HV-CMC) 0. 1%?0. 4%、封堵劑 B1%?3%、中和劑0. 2%?0. 6%、工業(yè)鹽10%?24%、抗氧劑C0. 1%?0. 6%、余量為水，按質(zhì)量 百分比混合后經(jīng)120?150°C高溫老化而得。
[0007] 所述的陽離子烷基糖苷A為陽離子甲基糖苷、陽離子乙基糖苷、陽離子丙基糖苷、 陽離子丁基糖苷中的一種。
[0008] 所述的封堵劑B為超細(xì)碳酸鈣、油溶樹脂、無滲透及磺化浙青中的一種；
[0009] 所述的中和劑為NaOH、Κ0Η或Na2C03中的一種；
[0010] 所述的抗氧劑C為亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉或硫化鈉中的一種。
[0011] 本發(fā)明的有益效果：
[0012] 本發(fā)明的鉆井液抗溫能力達(dá)150°c，具有良好的流變性、高溫高壓降濾失性、優(yōu)異 的抑制性和抗污染能力，動塑比為〇. 8?1. 0,高溫高壓濾失量< 15mL，巖心一次回收率> 95%，抗鹽達(dá)飽和、抗鈣達(dá)5%，抗膨潤土 10%，抗原油10%。
【具體實(shí)施方式】：
[0013] 實(shí)施例1 :
[0014] 在392mL蒸餾水中加入8mL陽離子甲基糖苷，高速攪拌10分鐘，加入0. 4g低粘度 羧甲基纖維素鈉鹽，〇. 4g黃原膠，0. 4g高粘度羧甲基纖維素鈉鹽，高速攪拌20分鐘，再加入 4g超細(xì)碳酸鈣，0. 8gNa0H，高速攪拌20分鐘，再加入40g工業(yè)鹽，0. 4g亞硫酸氫鈉，高速攪 拌20分鐘，裝入老化罐內(nèi)經(jīng)120°C滾動16h，得到陽離子烷基糖苷無土相鉆井液。
[0015] 實(shí)施例2:
[0016] 在388mL蒸餾水中加入12mL陽離子乙基糖苷，高速攪拌10分鐘，加入0· 8g低粘 度羧甲基纖維素鈉鹽，〇. 8g黃原膠，0. 8g高粘度羧甲基纖維素鈉鹽，高速攪拌20分鐘，再加 入4g油溶樹脂，1. 4gNa2C03，高速攪拌20分鐘，再加入60g工業(yè)鹽，0. 8g亞硫酸鈉，高速攪 拌20分鐘，裝入老化罐內(nèi)經(jīng)130°C滾動16h，得到陽離子烷基糖苷無土相鉆井液。
[0017] 實(shí)施例3:
[0018] 在384mL蒸餾水中加入16mL陽離子丙基糖苷，高速攪拌10分鐘，加入1. 6g低粘 度羧甲基纖維素鈉鹽，1. 6g黃原膠，1. 2g高粘度羧甲基纖維素鈉鹽，高速攪拌20分鐘，再加 入8g無滲透，2. OgKOH，高速攪拌20分鐘，再加入80g工業(yè)鹽，1. 6g亞硫酸鈉，高速攪拌20 分鐘，裝入老化罐內(nèi)經(jīng)140°C滾動16h，得到陽離子烷基糖苷無土相鉆井液。
[0019] 實(shí)施例4:
[0020] 在380mL蒸餾水中加入20mL陽離子丁基糖苷，高速攪拌10分鐘，加入2. 4g低粘 度羧甲基纖維素鈉鹽，2. 4g黃原膠，1. 6g高粘度羧甲基纖維素鈉鹽，高速攪拌20分鐘，再加 入12g磺化浙青，2. 4gNaOH，高速攪拌20分鐘，再加入96g工業(yè)鹽，2. 4g亞硫酸氫鈉，高速攪 拌20分鐘，裝入老化罐內(nèi)經(jīng)150°C滾動16h，得到陽離子烷基糖苷無土相鉆井液。
[0021] 表1實(shí)施例的鉆井液性能指標(biāo)對比
[0022]
【權(quán)利要求】
1. 一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液，其特征是：使用清水、陽離子烷基糖苷A、低粘 度羧甲基纖維素鈉、黃原膠、高粘度羧甲基纖維素鈉、封堵劑B、中和劑、工業(yè)鹽、抗氧劑C按 以下質(zhì)量百分比混合后經(jīng)120?150°C高溫老化而得，各組分按質(zhì)量百分比計分別為： 陽離子烷基糖苷A 2%?5%、低粘度羧甲基纖維素鈉鹽0. 1%?0. 6%、黃原膠0. 1%? 0. 6%、高粘度羧甲基纖維素鈉鹽0. 1%?0. 4%、封堵劑B1%?3%、中和劑0. 2%?0. 6%、工業(yè) 鹽10%?24%、抗氧劑C0. 1%?0· 6%、余量為水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液，其特征是：所述的陽 離子烷基糖苷A為陽離子甲基糖苷、陽離子乙基糖苷、陽離子丙基糖苷、陽離子丁基糖苷中 的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液，其特征是：所述的封堵 劑B為超細(xì)碳酸鈣、油溶樹脂、無滲透及磺化浙青中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液，其特征是：所述的中和 劑為NaOH、KOH或Na2C0 3中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子烷基糖苷無土相鉆井液，其特征是：所述的抗氧 劑C為亞硫酸氧納、亞硫酸納及硫化納中的一種。
【文檔編號】C09K8/10GK104140793SQ201310523054
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】司西強(qiáng), 王中華, 魏軍, 甄劍武, 趙虎, 雷祖猛, 呂躍濱 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院