專利名稱：一種鉆井液用頁巖抑制劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到水基鉆井液處理劑及其制備方法，尤其涉及到針對活性泥頁 巖地層鉆井的鉆井液用頁巖抑制劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)常用的鉆井液用頁巖抑制劑主要有瀝青類、聚合物類和無機鹽類 等，這些頁巖抑制劑均各自存在一些不足如瀝青類不利于保護(hù)環(huán)境；硅酸鹽 會使體系流變性難以調(diào)控；近年來開發(fā)的糖苷類、聚乙二醇類，不能解決活性 泥頁巖的鉆井問題，通常需要采用油基鉆井液，不利于環(huán)境保護(hù)和鉆井成本降 低。近年來，高性能水基鉆井液(HPWBM )，又稱胺基鉆井液(Amine based mud ) 在國外應(yīng)用較廣。高性能水基鉆井液主要由頁巖抑制劑、包被劑、分散劑和降 濾失劑組成，其實質(zhì)是應(yīng)用了一種新型胺基化合物。該胺基化合物有更高的抑 制能力和防泥包能力，符合環(huán)保要求，并具有成膜作用，其效果與油基鉆井液 相當(dāng)，該鉆井液體系可以認(rèn)為是替代油基鉆井液且又能安全鉆進(jìn)的一類性能更 高的水基鉆井液。而國內(nèi)在這方面研究的較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種針對活性軟泥頁巖鉆井液用頁巖抑制劑及其制備 方法，以替代油基鉆井液。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為 用于鉆井液用頁巖抑制劑由下列重量份組分構(gòu)成
水 20 60份
聚氧乙烯醚二胺 20~30份
質(zhì)子酸 5 20份
品質(zhì)改性劑 10 25份其中聚氧乙烯醚二胺
聚氧乙烯醚二胺分子通式為H2N—R，一{OR2}x—NH2，其中分子通式中R,和 R2是具有l(wèi)到10個不同碳原子數(shù)目或者相同的碳原子數(shù)目的亞垸基基團(tuán)，x是 從1到30的值。
質(zhì)子酸質(zhì)子酸為磷酸、氨基磺酸、乙酸、鹽酸、甲酸、檸檬酸、丁酸中的 一種或其中任意兩種的混合物，其中兩種混合物的比例為(重量份組分)
40 60 : 60 40。
品質(zhì)改性劑
品質(zhì)改性劑為乙醇、乙二醇、丙三醇、 一縮二乙二醇中的一種或其中任意
兩種的混合物，其中兩種混合物的比例為(重量份組分)30 70:70 30。
鉆井液用頁巖抑制劑的制備方法
在20 60份水中加入20 30份聚氧乙烯醚二胺，然后在攪拌下緩慢滴加5 20 份質(zhì)子酸，加完后在7(TC下攪拌反應(yīng)2小時，最后加入10~25份品質(zhì)改性劑， 攪拌均勻即可。
本發(fā)明的積極效果是
(1) 、頁巖抑制劑與鉆井液具有良好的配伍性；
(2) 、頁巖抑制劑具有超強的頁巖抑制能力，熱滾回收率大于90%;
(3) 、以頁巖抑制劑為主劑，構(gòu)建的高性能鉆井液具有良好的抑制性能、抗溫
性能、儲層保護(hù)性能和環(huán)境保護(hù)性能。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明
實例l
準(zhǔn)確稱取80克H2N—R,—(OR2K—NH2 ，其中R,和R2都是具有5個碳原子的亞烷基基團(tuán)，X的值為8，倒入三口燒瓶中，稱取150克水倒入三口燒瓶中，開
動攪拌器開始攪拌，稱取20克36%乙酸和85%磷酸混合物(按質(zhì)量比l: l混合)， 將混合酸置入滴加漏斗中，將混合酸緩慢滴加到三口燒瓶中，滴加完后，使反 應(yīng)物在7(TC時反應(yīng)2小時，加入40克丙三醇，攪拌均勻后出料，即為產(chǎn)品。 實例2
準(zhǔn)確稱取90克H2N—R,—(OR^ x—NH2 ，其中R,和R2都是具有6個碳原子的 亞垸基基團(tuán)，x的值為6，倒入三口燒瓶中，稱取200克水倒入三口燒瓶中，開 動攪拌器開始攪拌，稱取30克85%磷酸，將磷酸置入滴加漏斗中，將磷酸緩慢 滴加到三口燒瓶中，滴加完后，使反應(yīng)物在7(TC時反應(yīng)2小時，加入50克乙二醇， 攪拌均勻后出料，即為產(chǎn)品。 實例3
準(zhǔn)確稱取130克H2N—R,—{0R2} X—NH2 ，其中R,和R2都是具有4個碳 原子的亞烷基基團(tuán)，x的值為4，倒入三口燒瓶中，稱取250克水倒入三口燒瓶 中，開動攪拌器開始攪拌，稱取45克檸檬酸，將檸檬酸緩慢加入到三口燒瓶 中，待檸檬酸加完后，使使反應(yīng)物在7(TC時反應(yīng)2小時，加入65克二甘醇，攪 拌均勻后出料，即為產(chǎn)品。 實例檢驗結(jié)果
采用基漿熱滾回收率的方法評價其實施方式中產(chǎn)品的抑制性能，取鉆屑過 6-10目篩，烘干至恒重，稱取50g，加入到350mL清水中，在10(TC下老化16h 后過40目篩，篩余在105'C下烘干至恒重，稱重，記為m。計算熱滾后鉆屑回收 率，效果如下表項目滾熱回收率％
空白基漿45
基漿+2%實例193
基漿+2%實例295
基漿+2%實例392.7
由表中數(shù)據(jù)可以看出本發(fā)明的鉆井液用頁巖抑制劑具有超強的頁巖抑制能力。
權(quán)利要求
1. 一種鉆井液用頁巖抑制劑，其特征在于，鉆井液用頁巖抑制劑由下列重量份組份構(gòu)成水 20～60份聚氧乙烯醚二胺 20～30質(zhì)子酸 5～20份品質(zhì)改性劑 10～25份其中聚氧乙烯醚二胺，分子通式為H2N—R1—{OR2}X—NH2，分子通式中R1和R2是具有1到10個不同碳原子數(shù)目或者相同的碳原子數(shù)目的亞烷基基團(tuán)，x是從1到30的值，質(zhì)子酸為磷酸、氨基磺酸、乙酸、鹽酸、檸檬酸、丁酸中的一種或其中任意兩種的混合物，其中兩種混合物的比例為(重量份組份)40～60∶60～40，品質(zhì)改性劑為乙醇、乙二醇、丙三醇、一縮二乙二醇中的一種或其中任意兩種的混合物，其中兩種混合物的比例為(重量份組份)30～70∶70～30。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用頁巖抑制劑，其特征在于鉆井液用頁巖抑 制劑的制備方法是在20~60份水中加入20~30份聚氧乙烯醚二胺，然后在攪 拌下緩慢滴加5~20份質(zhì)子酸，加完后在7(TC下攪拌反應(yīng)2小時，最后加入 10 25份品質(zhì)改性劑，攪拌均勻即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉆井液用頁巖抑制劑及制備方法。鉆井液用頁巖抑制劑由水、聚氧乙烯醚二胺、質(zhì)子酸、品質(zhì)改性劑組成，質(zhì)子酸為磷酸、氨基磺酸、乙酸、鹽酸、檸檬酸、丁酸中的一種或其中任意兩種的混合物，品質(zhì)改性劑為乙醇、乙二醇、丙三醇、一縮二乙二醇中的一種或其中任意兩種的混合物。在制備過程中，在10～50份水中加入20～30份聚氧乙烯醚二胺，然后在攪拌下緩慢滴加5～20份質(zhì)子酸，加完后在70℃下攪拌反應(yīng)2小時，最后加入10～25份品質(zhì)改性劑，攪拌均勻即得鉆井液用頁巖抑制劑產(chǎn)品。該鉆井液用頁巖抑制劑能夠有效抑制粘土的水化膨脹，且效果非常好，主要用于構(gòu)建高性能水基鉆井液，適用于活性泥頁巖地層鉆井。
文檔編號C09K8/12GK101531888SQ20091006105
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者莉 劉, 麗 高, 黎春安 申請人:荊州市偉創(chuàng)化工科技有限公司