一種鉆井液用改性淀粉降濾失劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水基鉆井液用降濾失劑及其制備方法，具體涉及一種鉆井液用改 性淀粉降濾失劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國糧食產(chǎn)量的不斷增加，天然淀粉來源豐富，價格便宜，為研發(fā)低成本、環(huán) 境友好的鉆井液用降濾失劑提供了一條有效的、全新的途徑。國內(nèi)外將改性淀粉用于鉆井 液處理劑進行了大量研宄，特別是改性淀粉用于降濾失劑和提粘劑取得長足進展，也在不 同油氣田鉆探中取得了大量成果。文獻報道改性淀粉降失水、防塌效果好，加之其突出的 抗鹽能力，已被公認為鹽水及飽和鹽水鉆井液的優(yōu)質(zhì)降失水劑，并逐步成為鉆井液主要處 理劑品種之一，有關(guān)鉆井液用改性淀粉的研宄與開發(fā)已引起越來越多鉆井工作者的高度重 視。
[0003] 鄂爾多斯盆地長慶油田常規(guī)井、探井鉆井過程中，目前使用的鉆井液用降濾失劑 品種繁多，比如磺化瀝青類、酚醛樹脂類、腐殖酸類等等，由于原材料選取、生產(chǎn)加工工藝等 原因?qū)е伦罱K產(chǎn)品都不同程度含有對環(huán)境、人身健康有毒有害的物質(zhì)，且質(zhì)量又不穩(wěn)定，加 上追求市場高額利潤，其中的某些產(chǎn)品綜合質(zhì)量更不能有效滿足安全鉆井、保護儲層、保護 環(huán)境的需求。
[0004] 近年來長慶油田油氣當量實現(xiàn)5000萬噸/年的宏偉目標，為了在"三低"（低滲、 低壓、低豐度）油氣田，甚至在某些區(qū)塊是超低滲透型的大背景下要實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，水平井 規(guī)模（特別是水平井、超長水平井、儲氣庫井等）也不斷擴大，水平段也不斷加長延伸，加上 新兩法（新環(huán)境保護法、新安全生產(chǎn)法）的強力實施，對鉆完井液的保護環(huán)保性能、保護儲 層功能提出極高的要求，對鉆井液用降濾失劑的用量劇增，使得以天然高分子原材料研宄 環(huán)保無毒、可生物降解、保護產(chǎn)層的鉆井液濾失劑尤為顯得迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種鉆井液用改性淀粉降濾失劑及其制備方法滿足油田規(guī) 模開發(fā)過程安全鉆井、保護產(chǎn)層、保護環(huán)境等對鉆井液降濾失劑的要求。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種鉆井液用改性淀粉降濾失劑，由以下重量百分比 的組分構(gòu)成：60%~80%的天然淀粉，3%~4%的溴乙酸，5%~15%的工業(yè)酒精，2%~ 7%的氫氧化鈉，0. 1 %~0. 5%的二亞乙基三胺，0. 5%~1. 0%的冰醋酸，剩余量為水。
[0007] 上述溴乙酸重量為天然淀粉重量的5. 0%。
[0008] 優(yōu)選地，鉆井液用改性淀粉降濾失劑由以下重量百分比的組分組成：80%的天然 淀粉，4%的溴乙酸，8 %的工業(yè)酒精，3 %的氫氧化鈉，0. 5 %的二亞乙基三胺，0. 5 %的冰醋 酸，4%的水。
[0009] 另外，本發(fā)明還提供了一種鉆井液用改性淀粉降濾失劑的制備方法，包括如下步 驟：
[0010] 1)在密閉反應(yīng)釜中先加入重量百分比為60%~80%的天然淀粉，通入純氮氣10 分鐘后開始攪拌。
[0011] 2)反應(yīng)釜溫度達到50°C~80°C時，攪拌并均勻依次加入3%~4%的溴乙酸、 5%~15%的工業(yè)酒精形成淀粉乳。
[0012] 3)向步驟2)形成的淀粉乳中依次加入2%~7%的氫氧化鈉、0. 1%~0.5%的二 亞乙基三胺，攪拌反應(yīng)60分鐘，停止加溫。
[0013] 4)向步驟3)反應(yīng)后的組分中加入0. 5%~1. 0%的冰醋酸和水，將其pH值調(diào)整至 7~9,冷卻，再將冷卻后的組分于KKTC~120°C下烘干，粉碎，即制得鉆井液用改性淀粉降 濾失劑。
[0014] 上述步驟3)中加入0. 1%~0.5%的二亞乙基三胺所用時間為30分鐘。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：
[0016] (1)本發(fā)明提供的這種鉆井液用改性淀粉降濾失劑水溶性、配伍性良好，有效降低 鉆井液濾失，無生物毒性、可生物降解屬于環(huán)保型，滿足油田規(guī)模開發(fā)過程安全鉆井、保護 產(chǎn)層、保護環(huán)境等對鉆井液降濾失劑的要求。
[0017] (2)本發(fā)明提供的這種鉆井液用改性淀粉降濾失劑以天然淀粉為原料，原材料成 本低，制備方法和所需設(shè)備條件簡單，易于實施，既能滿足規(guī)模化鉆井施工過程中對鉆井液 濾失劑要求，又能大幅度降低生產(chǎn)成本，同時為研宄天然環(huán)保型鉆井液完井液提供技術(shù)支 持，經(jīng)濟效益和社會效益良好，具有良好地推廣應(yīng)用價值。
【具體實施方式】
[0018] 實施例1 :
[0019] 為了滿足油田規(guī)模開發(fā)過程安全鉆井、保護產(chǎn)層、保護環(huán)境等對鉆井液降濾失劑 的要求，本實施例提供了一種鉆井液用改性淀粉降濾失劑，由以下重量百分比的組分構(gòu)成： 60 %~80 %的天然淀粉，3 %~4%的溴乙酸，5 %~15 %的工業(yè)酒精，2 %~7 %的氫氧化 鈉，0. 1 %~0. 5%的二亞乙基三胺，0. 5%~I. 0%的冰醋酸，剩余量為水。
[0020] 另外，該發(fā)明鉆井液用改性淀粉降濾失劑的制備方法，包括如下步驟：
[0021] 1)在密閉反應(yīng)釜中先加入重量百分比為60%~80%的天然淀粉，通入純氮氣10 分鐘后開始攪拌。
[0022] 2)反應(yīng)釜溫度達到50°C~80°C時，攪拌并均勻依次加入3%~4%的溴乙酸、 5%~15%的工業(yè)酒精形成淀粉乳。
[0023] 3)向步驟2)形成的淀粉乳中依次加入2%~7%的氫氧化鈉、0. 1%~0.5%的二 亞乙基三胺，攪拌反應(yīng)60分鐘，停止加溫。
[0024] 4)向步驟3)反應(yīng)后的組分中加入0. 5%~1. 0%的冰醋酸和水，將其pH值調(diào)整至 7~9,冷卻，再將冷卻后的組分于KKTC~120°C下烘干，粉碎，即制得鉆井液用改性淀粉降 濾失劑。
[0025] 本發(fā)明提供的這種鉆井液用改性淀粉降濾失劑以天然淀粉為原料，原材料成本 低，制備方法和所需設(shè)備條件簡單，易于實施，既能滿足規(guī)?；@井施工過程中對鉆井液濾 失劑要求，又能大幅度降低生產(chǎn)成本。
[0026] 實施例2 :
[0027] 本實施例提供了一種鉆井液用改性淀粉降濾失劑，由以下重量百分比的組分構(gòu) 成：80%的天然淀粉，4 %的溴乙酸，8 %的工業(yè)酒精，3 %的氫氧化鈉，0.5 %的二亞乙基三 胺，0. 5%的冰醋酸，4%的水；所述溴乙酸重量為天然淀粉重量的5. 0%。
[0028] 該發(fā)明鉆井液用改性淀粉降濾失劑的制備方法，包括如下步驟：
[0029] 1)在密閉反應(yīng)釜中先加入重量百分比為80%的天然淀粉，通入純氮氣10分鐘后 開始攪拌。
[0030] 2)反應(yīng)釜溫度達到50°C~80°C時，攪拌并均勻依次加入4%的溴乙酸、8%的工業(yè) 酒精形成淀粉乳。
[0031] 3)向步驟2)形成的淀粉乳中依次加入3%的氫氧化鈉、0. 5%的二亞乙基三胺，攪 拌反應(yīng)60分鐘，停止加溫，加入二亞乙基三胺所用時間為30分鐘。
[0032] 4)向步驟3)反應(yīng)后的組分中加入0.5%的冰醋酸和4%的水，將其pH值調(diào)整至 7~ 9,冷卻，再將冷卻后的組分于KKTC~120°C下烘干，粉碎，即制得鉆井液用改性淀粉降 濾失劑。
[0033] 對本實施例制得的鉆井液用改性淀粉降濾失劑進行如下測試：
[0034] (1)降濾失性能測定：
[0035] 分別在以清水、4%膨潤土漿、無固相聚合物鉆井液（清水+0.3%聚丙烯酸鉀）、低 固相聚合物鉆井液（4%的膨潤土漿+0. 2%聚陰離子纖維素鈉鹽）配制基漿，在基漿中按照 不同加量加入本實施例制得的鉆井液用改性淀粉降濾失劑樣品，測試了其對鉆井液流變性 的影響及降濾失性能，結(jié)果見表1~表4,其中，表1為在清水中的降濾失試驗數(shù)據(jù)，表2為 在4%膨潤土漿中的降濾失試驗數(shù)據(jù)，表3為在無固相聚合物中的降濾失試驗數(shù)據(jù)，表4為 在低固相聚合物鉆井液中的實驗數(shù)據(jù)。
[0036] 表 1 :
【主權(quán)項】
1. 一種鉆井液用改性淀粉降濾失劑，其特征在于：由以下重量百分比的組分構(gòu)成： 60 %~80 %的天然淀粉，3 %~4%的溴乙酸，5 %~15 %的工業(yè)酒精，2 %~7 %的氫氧化 鈉，0. 1 %~0. 5%的二亞乙基三胺，0. 5%~I. 0%的冰醋酸，剩余量為水。
2. 如權(quán)利要求1所述的鉆井液用改性淀粉降濾失劑，其特征在于：所述溴乙酸重量為 天然淀粉重量的5.0%。
3. 如權(quán)利要求1所述的鉆井液用改性淀粉降濾失劑，其特征在于：由以下重量百分比 的組分組成：80%的天然淀粉，4%的溴乙酸，8%的工業(yè)酒精，3%的氫氧化鈉，0. 5%的二亞 乙基三胺，〇. 5%的冰醋酸，4%的水。
4. 如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的鉆井液用改性淀粉降濾失劑的制備方法，其特 征在于：包括如下步驟： 1) 在密閉反應(yīng)釜中先加入重量百分比為60%~80%的天然淀粉，通入純氮氣10分鐘 后開始攪拌； 2) 反應(yīng)釜溫度達到50°C~80°C時，攪拌并均勻依次加入3 %~4%的溴乙酸、5 %~ 15 %的工業(yè)酒精形成淀粉乳； 3) 向步驟2)形成的淀粉乳中依次加入2%~7%的氫氧化鈉、0. 1 %~0.5%的二亞乙 基三胺，攪拌反應(yīng)60分鐘，停止加溫； 4) 向步驟3)反應(yīng)后的組分中加入0.5%~1.0%的冰醋酸和水，將其pH值調(diào)整至7~ 9,冷卻，再將冷卻后的組分于KKTC~120°C下烘干，粉碎，即制得鉆井液用改性淀粉降濾 失劑。
5. 如權(quán)利要求4所述的鉆井液用改性淀粉降濾失劑的制備方法，其特征在于：所述步 驟3)中加入0. 1 %~0.5%的二亞乙基三胺所用時間為30分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明具體提供了一種鉆井液用改性淀粉降濾失劑，由以下重量百分比的組分構(gòu)成：60％～80％的天然淀粉，3％～4％的溴乙酸，5％～15％的工業(yè)酒精，2％～7％的氫氧化鈉，0.1％～0.5％的二亞乙基三胺，0.5％～1.0％的冰醋酸，剩余量為水。該發(fā)明鉆井液用改性淀粉降濾失劑水溶性、配伍性良好，有效降低鉆井液濾失，無生物毒性、可生物降解屬于環(huán)保型，滿足油田規(guī)模開發(fā)過程安全鉆井、保護產(chǎn)層、保護環(huán)境等對鉆井液降濾失劑的要求，同時所采用的原料成本低、制備方法和所需設(shè)備條件簡單，易于實施。
【IPC分類】C09K8-20, C09K8-03
【公開號】CN104877649
【申請?zhí)枴緾N201510236210
【發(fā)明人】黎金明
【申請人】中國石油集團川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月11日