本發(fā)明公開了一種鹽角草耐鹽堿型降濾失劑的制備方法，屬于油田助劑制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著石油工業(yè)的發(fā)展和石油需求的不斷增長，油氣勘探開發(fā)逐漸向深部地層和海上發(fā)展，鉆井工程的難度越來越大。具體表現(xiàn)為：深井、超深井井下溫度和壓力高，地層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鉆井過程中經(jīng)常會遇到高壓油氣層和鹽水層。在這種情況下，人們對鉆井完井液性能不穩(wěn)定、濾失量過高等技術(shù)難題難以解決，在鉆井作業(yè)過程中會經(jīng)常發(fā)生井下坍塌和卡鉆等井下復(fù)雜事故，給鉆井工作帶來了極大的不便，因此，人們對鉆井液和鉆井液處理劑提出了更高要求。
降濾失劑作為鉆井液的重要處理劑之一，對保證安全、快速、高效鉆井起著重要作用。鉆井液用降濾失劑是鉆井液中用量最大的添加劑，它對井壁穩(wěn)定、保護(hù)油氣層起著很重要的作用。在鉆井過程中，鉆井液的濾液侵入地層會引起泥頁巖水化膨脹，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致井壁不穩(wěn)定和各種井下復(fù)雜情況，鉆遇產(chǎn)層時(shí)還會造成油氣層損害。加入降濾失劑的目的，就是要通過在井壁上形成低滲透率、柔韌、薄而致密的濾餅，盡可能降低鉆井液的濾失量。
降濾失劑多為水溶性高分子化合物，常用的降濾失劑有羧甲基纖維素、樹脂類、丙烯酰胺類以及改性淀粉等。現(xiàn)有鉆井液用降濾失劑抗鹽能力較差，在濃度較高的有機(jī)鹽鉆井液中，其降濾失效果較差，有時(shí)甚至全部失效，在飽和鹽水中泥漿失水量超過了40ml，且性能較好的降濾失劑價(jià)格昂貴，成本較高，不適合現(xiàn)場大量使用。近年來，為了滿足復(fù)雜地層條件安全鉆井的需要，抗高溫、抗鹽以及超高溫鉆井液降濾失劑的研究逐步得到重視。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對傳統(tǒng)的鉆井液用降濾失劑抗鹽能力較差，在濃度較高的有機(jī)鹽鉆井液中，其降濾失效果較差，有時(shí)甚至全部失效的缺陷，提供一種通過將鹽生植物固定并提取，收集鹽角草組織提取液并與鹽角草纖維水解液混合，收集得混合液，通過鹽角草組織液耐鹽性能提高降濾失劑耐鹽性能，同時(shí)通過對混合液中接枝有機(jī)硅官能團(tuán)，有效提高降濾失劑耐高溫性能，從而制備得一種既耐高溫又耐鹽堿的降濾失劑，本發(fā)明先將鹽角草莖干冷干碾磨后與戊二醛混合固定，隨后過濾收集濾餅與正丁醇振蕩抽提，收集抽提濾液旋蒸得提取濃縮液，再將上述抽提濾餅與去離子水、纖維素酶混合加熱，再過濾收集濾液旋蒸制得鹽角草纖維水解濃縮液，再將其與提取濃縮液混合振蕩，收集混合分散液與無水乙醇混合加熱，最后將所得改性混合液與苯基三甲基氯化銨混合凍干并碾磨過篩，即可得一種鹽角草耐鹽堿型降濾失劑，本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑具有較好的耐鹽堿性能，使用后能有效降低濾失量，且配伍性能好，能與各種處理劑配合，因此適用于各種鉆井液體系，具有廣闊的應(yīng)用前景。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）選取新鮮鹽角草，收集根部以上莖干，用清水洗滌并自然晾干，隨后真空冷凍干燥并碾磨過180～200目篩，收集鹽角草粉末，按質(zhì)量比1:5，將鹽角草粉末與戊二醛攪拌混合，在室溫下固定40～48h；
（2）待固定完成后，過濾并收集濾餅，按質(zhì)量比1:8，將濾餅與正丁醇攪拌混合，再在200～300W下超聲振蕩25～30min，隨后將其移至黑暗環(huán)境中，在室溫下抽提20～24h，分別收集抽提濾餅和抽提濾液，選取抽提濾液并置于45～50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/8，制備得提取濃縮液，備用；
（3）按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份去離子水、5～10份纖維素酶、3～5份果膠酶和12～15份上述抽提濾餅置于燒杯中，在28～35℃下水浴加熱45～60min，隨后停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，再在55～60℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/3，制備得鹽角草纖維水解濃縮液；
（4）按質(zhì)量比1:2，將步驟（2）備用的提取濃縮液與上述制備的鹽角草纖維水解濃縮液攪拌混合，在200～300W下超聲振蕩15～20min，收集混合分散液，按質(zhì)量比1:5，將混合分散液與無水乙醇攪拌混合，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.0，再在75～80℃下水浴加熱45～60min；
（5）待水浴加熱完成后，收集得改性混合液，按質(zhì)量比1:10，將苯基三甲基氯化銨添加至改性混合液中，再在75～80℃下水浴加熱3～5h，隨后靜置冷卻至室溫，真空冷凍干燥并碾磨過180～200目篩，即可制備得一種鹽角草耐鹽堿型降濾失劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：首先在飽和鹽水鉆井液中加入鉆井液重量0.5～1.2%的本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑混合均勻，隨后將所得鉆井混合液加入鉆井液罐，最后利用泵送方式將鉆井液傳送入鉆井設(shè)備中進(jìn)行常規(guī)井下鉆井步驟即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑抗鹽量最高可達(dá)1.1×105～1.5×105mg/L，同時(shí)降濾失能力較好，飽和鹽水的濾失量僅為4.2～5.3mL，使用后濾失量減少了50～60%，且本發(fā)明降濾失劑能長期耐受200℃以上井下高溫環(huán)境，將其加入鉆井液，經(jīng)210℃、16h熱滾老化后，仍具有降濾失效果，耐老化性能較好。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制得的鹽角草耐鹽堿型降濾失劑具有良好的配伍性能好，能與各種處理劑配合，且具有較強(qiáng)的抑制性和耐高溫性能，可用于不同類型的鉆井液，使用范圍廣；
（2）本發(fā)明制得的鹽角草耐鹽堿型降濾失劑不僅具有較強(qiáng)降濾失能力，且能改善鉆井液的流變性，降低鉆井液稠度，具有良好的抗鹽堿、抗鈣能力，能有效保持井壁穩(wěn)定、井徑規(guī)則、防止井壁坍塌。
具體實(shí)施方式
首先選取新鮮鹽角草，收集根部以上莖干，用清水洗滌并自然晾干，隨后真空冷凍干燥并碾磨過180～200目篩，收集鹽角草粉末，按質(zhì)量比1:5，將鹽角草粉末與戊二醛攪拌混合，在室溫下固定40～48h；待固定完成后，過濾并收集濾餅，按質(zhì)量比1:8，將濾餅與正丁醇攪拌混合，再在200～300W下超聲振蕩25～30min，隨后將其移至黑暗環(huán)境中，在室溫下抽提20～24h，分別收集抽提濾餅和抽提濾液，選取抽提濾液并置于45～50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/8，制備得提取濃縮液，備用；隨后按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份去離子水、5～10份纖維素酶、3～5份果膠酶和12～15份上述抽提濾餅置于燒杯中，在28～35℃下水浴加熱45～60min，隨后停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，再在55～60℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/3，制備得鹽角草纖維水解濃縮液；再按質(zhì)量比1:2，將上述備用的提取濃縮液與上述制備的鹽角草纖維水解濃縮液攪拌混合，在200～300W下超聲振蕩15～20min，收集混合分散液，按質(zhì)量比1:5，將混合分散液與無水乙醇攪拌混合，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.0，再在75～80℃下水浴加熱45～60min；最后待水浴加熱完成后，收集得改性混合液，按質(zhì)量比1:10，將苯基三甲基氯化銨添加至改性混合液中，再在75～80℃下水浴加熱3～5h，隨后靜置冷卻至室溫，真空冷凍干燥并碾磨過180～200目篩，即可制備得一種鹽角草耐鹽堿型降濾失劑。
實(shí)例1
首先選取新鮮鹽角草，收集根部以上莖干，用清水洗滌并自然晾干，隨后真空冷凍干燥并碾磨過180目篩，收集鹽角草粉末，按質(zhì)量比1:5，將鹽角草粉末與戊二醛攪拌混合，在室溫下固定40h；待固定完成后，過濾并收集濾餅，按質(zhì)量比1:8，將濾餅與正丁醇攪拌混合，再在200W下超聲振蕩25min，隨后將其移至黑暗環(huán)境中，在室溫下抽提20h，分別收集抽提濾餅和抽提濾液，選取抽提濾液并置于45℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/8，制備得提取濃縮液，備用；隨后按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45份去離子水、5份纖維素酶、3份果膠酶和12份上述抽提濾餅置于燒杯中，在28℃下水浴加熱45min，隨后停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，再在55℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/3，制備得鹽角草纖維水解濃縮液；再按質(zhì)量比1:2，將上述備用的提取濃縮液與上述制備的鹽角草纖維水解濃縮液攪拌混合，在200W下超聲振蕩15min，收集混合分散液，按質(zhì)量比1:5，將混合分散液與無水乙醇攪拌混合，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.0，再在75℃下水浴加熱45min；最后待水浴加熱完成后，收集得改性混合液，按質(zhì)量比1:10，將苯基三甲基氯化銨添加至改性混合液中，再在75℃下水浴加熱3h，隨后靜置冷卻至室溫，真空冷凍干燥并碾磨過180目篩，即可制備得一種鹽角草耐鹽堿型降濾失劑。
本實(shí)例操作簡便，使用時(shí)，首先在飽和鹽水鉆井液中加入鉆井液重量0.5%的本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑混合均勻，隨后將所得鉆井混合液加入鉆井液罐，最后利用泵送方式將鉆井液傳送入鉆井設(shè)備中進(jìn)行常規(guī)井下鉆井步驟即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑抗鹽量最高可達(dá)1.1×105mg/L，同時(shí)降濾失能力較好，飽和鹽水的濾失量僅為4.2mL，使用后濾失量減少了50%，且本發(fā)明降濾失劑能長期耐受210℃井下高溫環(huán)境，將其加入鉆井液，經(jīng)210℃、16h熱滾老化后，仍具有降濾失效果，耐溫、耐老化性能較好。
實(shí)例2
首先選取新鮮鹽角草，收集根部以上莖干，用清水洗滌并自然晾干，隨后真空冷凍干燥并碾磨過190目篩，收集鹽角草粉末，按質(zhì)量比1:5，將鹽角草粉末與戊二醛攪拌混合，在室溫下固定44h；待固定完成后，過濾并收集濾餅，按質(zhì)量比1:8，將濾餅與正丁醇攪拌混合，再在250W下超聲振蕩28min，隨后將其移至黑暗環(huán)境中，在室溫下抽提22h，分別收集抽提濾餅和抽提濾液，選取抽提濾液并置于48℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/8，制備得提取濃縮液，備用；隨后按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量48份去離子水、8份纖維素酶、4份果膠酶和14份上述抽提濾餅置于燒杯中，在31℃下水浴加熱53min，隨后停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，再在58℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/3，制備得鹽角草纖維水解濃縮液；再按質(zhì)量比1:2，將上述備用的提取濃縮液與上述制備的鹽角草纖維水解濃縮液攪拌混合，在250W下超聲振蕩18min，收集混合分散液，按質(zhì)量比1:5，將混合分散液與無水乙醇攪拌混合，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.0，再在78℃下水浴加熱53min；最后待水浴加熱完成后，收集得改性混合液，按質(zhì)量比1:10，將苯基三甲基氯化銨添加至改性混合液中，再在78℃下水浴加熱4h，隨后靜置冷卻至室溫，真空冷凍干燥并碾磨過190目篩，即可制備得一種鹽角草耐鹽堿型降濾失劑。
本實(shí)例操作簡便，使用時(shí)，首先在飽和鹽水鉆井液中加入鉆井液重量0.8%的本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑混合均勻，隨后將所得鉆井混合液加入鉆井液罐，最后利用泵送方式將鉆井液傳送入鉆井設(shè)備中進(jìn)行常規(guī)井下鉆井步驟即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑抗鹽量最高可達(dá)1.3×105mg/L，同時(shí)降濾失能力較好，飽和鹽水的濾失量僅為4.7 mL，使用后濾失量減少了55%，且本發(fā)明降濾失劑能長期耐受220℃井下高溫環(huán)境，將其加入鉆井液，經(jīng)210℃、16h熱滾老化后，仍具有降濾失效果，耐溫、耐老化性能較好。
實(shí)例3
首先選取新鮮鹽角草，收集根部以上莖干，用清水洗滌并自然晾干，隨后真空冷凍干燥并碾磨過200目篩，收集鹽角草粉末，按質(zhì)量比1:5，將鹽角草粉末與戊二醛攪拌混合，在室溫下固定48h；待固定完成后，過濾并收集濾餅，按質(zhì)量比1:8，將濾餅與正丁醇攪拌混合，再在300W下超聲振蕩30min，隨后將其移至黑暗環(huán)境中，在室溫下抽提24h，分別收集抽提濾餅和抽提濾液，選取抽提濾液并置于50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/8，制備得提取濃縮液，備用；隨后按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量50份去離子水、10份纖維素酶、5份果膠酶和15份上述抽提濾餅置于燒杯中，在35℃下水浴加熱60min，隨后停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，再在60℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/3，制備得鹽角草纖維水解濃縮液；再按質(zhì)量比1:2，將上述備用的提取濃縮液與上述制備的鹽角草纖維水解濃縮液攪拌混合，在300W下超聲振蕩20min，收集混合分散液，按質(zhì)量比1:5，將混合分散液與無水乙醇攪拌混合，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.0，再在80℃下水浴加熱60min；最后待水浴加熱完成后，收集得改性混合液，按質(zhì)量比1:10，將苯基三甲基氯化銨添加至改性混合液中，再在80℃下水浴加熱5h，隨后靜置冷卻至室溫，真空冷凍干燥并碾磨過200目篩，即可制備得一種鹽角草耐鹽堿型降濾失劑。
本實(shí)例操作簡便，使用時(shí)，首先在飽和鹽水鉆井液中加入鉆井液重量1.2%的本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑混合均勻，隨后將所得鉆井混合液加入鉆井液罐，最后利用泵送方式將鉆井液傳送入鉆井設(shè)備中進(jìn)行常規(guī)井下鉆井步驟即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的耐鹽堿型降濾失劑抗鹽量最高可達(dá)1.5×105mg/L，同時(shí)降濾失能力較好，飽和鹽水的濾失量僅為5.3 mL，使用后濾失量減少了60%，且本發(fā)明降濾失劑能長期耐受230℃井下高溫環(huán)境，將其加入鉆井液，經(jīng)210℃、16h熱滾老化后，仍具有降濾失效果，耐溫、耐老化性能較好。