效防止地層坍塌，滿足安全鉆井要求。
[0031] 測試2 :實施例2的泥頁巖抑制劑的抗溫性能評價
[0032] 本試驗將實施例2的泥頁巖抑制劑配制成2 %水溶液，分別在100 °C、110°C、 120 °C、130 °C、140 °C、150 °C下在測試了頁巖巖肩回收率，結(jié)果見表3。從表3可以看出，該泥 頁巖抑制劑適用溫度范圍為< 130°C。超過130°C的更高溫度下，該抑制劑容易發(fā)生生物降 解而破壞分子結(jié)構(gòu)，在井壁或者巖肩表面吸附量減少，從而減弱抑制泥頁巖分散的作用。
[0033] 表3抗溫試驗數(shù)據(jù)
[0034]
[0035] 二、實施例2改性雙糖泥頁巖抑制劑的各項性能
[0036] 表4改性雙糖泥頁巖抑制劑性能參數(shù)
[0037]
[0039] 從表1~表4可以看出，實施例2的泥頁巖抑制劑的性能指標(biāo)均滿足現(xiàn)場使用要 求，可以交付現(xiàn)場應(yīng)用。
[0040] 三、實施例2改性雙糖泥頁巖抑制劑的現(xiàn)場試驗情況及效果
[0041] 實施例2改性雙糖泥泥頁巖抑制劑在長慶油田水平井已經(jīng)現(xiàn)場試驗應(yīng)用3 口井 (蘇東27-30H2井、蘇48-19-68H2井、洲8-14H1井），現(xiàn)場維持加量0. 5-2. 0%，泥頁巖巖肩 外形規(guī)整，棱角分明，能清晰看見PDC鉆頭牙齒啃出的痕跡，表明該抑制劑能有效抑制泥頁 巖的水化、膨脹、分散，為錄井作業(yè)提供了幾乎完整的巖肩，利于打鉆過程中準(zhǔn)確掌握地層 分布情況。泥頁巖井段無掉快、無坍塌、無縮徑現(xiàn)象，起下鉆暢通無阻，井徑規(guī)則，平均井徑 擴(kuò)大率在15 %以內(nèi)，表明該抑制劑能有效抑制泥頁巖的垮塌，維持井壁穩(wěn)定的能力強(qiáng)。
[0042]在蘇東27-30H2井水平段試驗，采用實施例2的改性雙糖泥頁巖抑制劑提高鉆井 液抑制性，有效降低地層坍塌壓力，實現(xiàn)了以1. 25g/cm3(以往密度都在1. 35g/cm3以上）的 低密度安全穿越318m泥巖，試驗井段起下鉆順暢，電測一次成功，下完井管串作業(yè)順利，創(chuàng) 造了該地區(qū)安全穿越大段泥巖最低的鉆井液密度記錄，為安全快速鉆進(jìn)奠定了基礎(chǔ)，平均 機(jī)械鉆速達(dá)10. 57m/h，創(chuàng)造當(dāng)時該區(qū)塊平均機(jī)械鉆速最快紀(jì)錄。試驗現(xiàn)場取樣經(jīng)過室內(nèi)評 價，結(jié)果是頁巖一次回收率為92. 3%，二次回收率為90. 6%，達(dá)到預(yù)期的試驗效果。
[0043] 蘇48-19-68H2井水平段鉆遇泥巖后，首先采用實施例2的改性雙糖泥頁巖抑制劑 加以抑制，安全鉆過6段共246m泥巖，其中（3868-3888m灰綠色泥巖20m) (4262-4298m灰 色砂質(zhì)泥巖76m) (4298-4310m，泥巖黑綠色泥巖12m,) (4311-4361m灰黑色炭質(zhì)泥巖50m) (4700_4714m灰綠色泥巖14m) (4715_4825m棕紅色泥巖110m)，由于井壁穩(wěn)定、井下安全，該 井鉆井周期為57. 3天，較原先設(shè)計的縮短了 8. 9天，全井平均機(jī)械鉆速為5. 63m/h，比預(yù)計 的提尚了 6. 8%，實現(xiàn)鉆井持續(xù)提速。
[0044] 在洲8-14H1井直井段鉆進(jìn)過程中，通過加入0. 5 %左右實施例2改性雙糖泥泥頁 巖抑制劑，有效抑制了泥頁巖地層造漿，嚴(yán)格將鉆井液密度控制在1. 〇2g/cm3以下，防止了 因地層造漿而密度上升后造成嚴(yán)重的壓差性井漏發(fā)生。到了該井斜井段鉆進(jìn)，由于要提高 鉆井液密度來維持井壁穩(wěn)定，井漏復(fù)雜頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了安全鉆井，將該抑制劑加量提 高到1. 0-2. 0%，有效降低地層坍塌壓力，從1. 30g/cm3降低密度至1. 22g/cm3阻止了井漏 的繼續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)了在1. 21-1. 22g/cm3(以往密度都在1. 30g/cm3以上）低密度安全著陸入 窗、通井、電測、下套管作業(yè)順利，創(chuàng)造子洲區(qū)塊氣井水平井斜井段入窗鉆井液密度最低的 紀(jì)錄。
[0045] 實施例3 :在實施例1的基礎(chǔ)上，天然雙糖：70%，溴乙酸：7%，二乙醇胺：3. 5%， 氫氧化鈉：5%，乙酸酐：0. 5%，N-溴乙酰胺1. 5%，冰醋酸：0. 6%，其余是水。嚴(yán)格按照加 料次序在密閉反應(yīng)釜中加入適量的水，開始攪拌，加入天然雙糖直到完全溶解后，通入純氮 氣繼續(xù)攪拌〇. 5h，當(dāng)反應(yīng)釜溫度達(dá)到80°C~90°C時，緩慢均勻先后加入溴乙酸、氫氧化鈉， 攪拌反應(yīng)lh，繼續(xù)升溫至120°C~125°C，加入二乙醇胺（lh左右加完），攪拌反應(yīng)lh，再先 后加入乙酸酐、N-溴乙酰胺，攪拌反應(yīng)3h，停止加溫，加入冰醋酸將pH值調(diào)整至8-9。冷卻 后，于100°C~110°C下烘干，粉碎。即制得本發(fā)明的鉆井液用用泥頁巖抑制劑。
[0046] 實施例4 :在實施例1的基礎(chǔ)上，天然雙糖：50%，溴乙酸：5%，二乙醇胺：2. 5%， 氫氧化鈉：2%，乙酸酐：0. 1%，N-溴乙酰胺0. 5%，冰醋酸：0. 2%，其余是水。嚴(yán)格按照加 料次序在密閉反應(yīng)釜中加入適量的水，開始攪拌，加入天然雙糖直到完全溶解后，通入純氮 氣繼續(xù)攪拌〇. 5h，當(dāng)反應(yīng)釜溫度達(dá)到80°C~90°C時，緩慢均勻先后加入溴乙酸、氫氧化鈉， 攪拌反應(yīng)lh，繼續(xù)升溫至120°C~125°C，加入二乙醇胺（lh左右加完），攪拌反應(yīng)lh，再先 后加入乙酸酐、N-溴乙酰胺，攪拌反應(yīng)3h，停止加溫，加入冰醋酸將pH值調(diào)整至8-9。冷卻 后，于100°C~110°C下烘干，粉碎。即制得本發(fā)明的鉆井液用用泥頁巖抑制劑。
[0047] 在實施例3,4的應(yīng)用中，改性雙糖泥頁巖抑制劑同樣有效抑制泥頁巖地層的造 漿、掉塊、坍塌，維持井壁穩(wěn)定能力強(qiáng)，非常利于安全鉆井。
[0048] 本實施方式中沒有詳細(xì)敘述的部分屬本行業(yè)的公知的常用手段，這里不一一敘 述。以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本 發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑，其特征在于，由以下原材料按重量百分比組 成：天然雙糖：50%~70%，溴乙酸：5%~7%，二乙醇胺：2. 5%~3. 5%，氫氧化鈉：2%~ 5%，乙酸酐：0. 1 %~0.5%，N-溴乙酰胺0.5%~1.5%，冰醋酸：0.2%~0.6%，其余是 水。2. 如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑，其特征在于，所述的天 然雙糖為蔗糖、乳糖及麥芽糖中的一種或者多種的混合物。3. 如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑，其特征在于，所述的溴 乙酸為天然雙糖重量的10. 0%。4. 如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑，其特征在于，所述的二 乙醇胺為天然雙糖重量的5. 0%。5. 如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑，其特征在于，所述抑制 劑由以下原材料按重量百分比組成：天然雙糖：60%，溴乙酸：6%，二乙醇胺：3%，氫氧化 鈉：2%，乙酸酐：0. 3%，N-溴乙酰胺1%，冰醋酸：0.2%，其余是水。6. 如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑，其特征在于，所述抑制 劑由以下原材料按重量百分比組成：天然雙糖：70%，溴乙酸：7%，二乙醇胺：3. 5%，氫氧 化鈉：5%，乙酸酐：0. 5%，N-溴乙酰胺1. 5%，冰醋酸：0. 6%，其余是水。7. 如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑，其特征在于，所述抑制 劑由以下原材料按重量百分比組成：天然雙糖：50%，溴乙酸：5%，二乙醇胺：2. 5%，氫氧 化鈉：2%，乙酸酐：0. 1%，N-溴乙酰胺0. 5%，冰醋酸：0. 2%，其余是水。8. 如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑的制備方法，其特征在 于，在密閉反應(yīng)釜中加入所需的水，開始攪拌，加入所需的50 %~70 %的天然雙糖直到完 全溶解后，通入純氮氣繼續(xù)攪拌0. 5h，當(dāng)反應(yīng)釜溫度達(dá)到80°C~90°C時，先后均勻加入所 需的5%~7%的溴乙酸、2%~5%的氫氧化鈉，攪拌反應(yīng)lh，繼續(xù)升溫至120°C~125°C， 用Ih時間均勻加入所需的2. 5%~3. 5%的二乙醇胺，攪拌反應(yīng)lh，再先后加入所需的 0. 1 %~0. 5%的乙酸酐、0. 5%~1. 5%的N-溴乙酰胺，攪拌反應(yīng)3h，停止加溫，加入所需的 0. 2%~0. 6%的冰醋酸將pH值調(diào)整至8-9 ;冷卻后，于100°C~IKTC下烘干，粉碎，即制得 所述鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鉆井液用改性雙糖泥頁巖抑制劑及其制備方法，按重量百分比配比，在密閉反應(yīng)釜中加入所需的配比余量水，加入50％～70％的天然雙糖攪拌溶解，通入純氮氣攪拌0.5h，80℃～90℃時，先后均勻加入5％～7％溴乙酸、2％～5％氫氧化鈉攪拌1h，120℃～125℃時，用1h均勻加入2.5％～3.5％二乙醇胺，攪拌反應(yīng)1h，再先后加入0.1％～0.5％乙酸酐、0.5％～1.5％N-溴乙酰胺，攪拌反應(yīng)3h停止加溫，加入0.2％～0.6％冰醋酸調(diào)整pH值至8-9；冷卻后，于100℃～110℃下烘干，粉碎制得該抑制劑。本發(fā)明滿足穩(wěn)定井壁、保護(hù)產(chǎn)層、保護(hù)環(huán)境等要求，同時又能降低泥頁巖抑制劑制備成本。
【IPC分類】C09K8/03
【公開號】CN105038731
【申請?zhí)枴緾N201510423049
【發(fā)明人】黎金明, 郭康, 張長庚
【申請人】中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月17日