一種鉆井液用穩(wěn)定劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鉆井技術(shù)尤其是頁巖氣鉆井技術(shù)，更具體地說，本發(fā)明設(shè)及一種鉆井 液用穩(wěn)定劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著頁巖氣鉆井技術(shù)的飛速發(fā)展，深井、超深井鉆井液面臨的技術(shù)難題越來越突 出。由于我國地質(zhì)情況比較復(fù)雜，深井鉆井液面臨著高溫、高密度、高鹽的"Ξ高"問題，對鉆 井液的流變性和失水量會產(chǎn)生極大影響。許多在低溫下不易發(fā)生變化的鉆井液助劑(聚丙 締酷胺、橫化褐煤、橫化酪醒樹脂、淀粉、CMC等），在高溫高壓情況下，其性能也可能發(fā)生變 化。同時深井鉆井裸眼長，地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜，鉆井中遇到地層多而雜。目前，尚未有較好的 高溫穩(wěn)定劑，如何提高鉆井液體系的抗高溫能力，是目前鉆井工程中面臨的一大難題。
[0003] 因此，針對現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，研發(fā)復(fù)配出一種在高溫條件下，具有穩(wěn)定鉆井液性能 的高溫穩(wěn)定劑十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述的一個或者多個問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案。
[0005] 第一方面，本發(fā)明提供了一種鉆井液用穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑包含：
[0006] 橫化褐煤樹脂；
[0007] 橫化酪醒樹脂；
[000引高強度聚丙締纖維；
[0009] 聚乙二醇;和 [0010]丙酬月虧。
[0011] 第二方面，本發(fā)明還提供了一種制備鉆井液用穩(wěn)定劑的方法，所述方法包括將橫 化褐煤樹脂、橫化酪醒樹脂、高強度聚丙締纖維、聚乙二醇和丙酬目虧攬拌混合由此制得所述 穩(wěn)定劑的步驟。
[0012] 在現(xiàn)有的鉆井助劑中，降濾失劑種類繁多，但性能都較單一，且低溫下不易發(fā)生變 化的鉆井液助劑(聚丙締酷胺、橫化褐煤、橫化酪醒樹脂、淀粉、簇甲基纖維素等），在高溫情 況下，其性能會發(fā)生變化，出現(xiàn)失水增大，體系增稠等現(xiàn)象。同時深井鉆井裸眼長，地層壓力 系統(tǒng)復(fù)雜，鉆井中遇到地層多而雜。目前，尚未有較好的高溫穩(wěn)定劑，如何提高鉆井液體系 的抗高溫能力，是目前鉆井工程中面臨的一大難題。
[0013] 本發(fā)明人在研究常用鉆井液降濾失助劑的高溫失效機理和分析聚合物和表面活 性劑之間的相互作用的過程中，意外地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明第一方面所述的穩(wěn)定劑具有非常優(yōu)異效 果的高溫穩(wěn)定劑，其能夠很好地抑制鉆井液在深井"Ξ高"問題下的降解，從而起到高溫穩(wěn) 定作用，改善鉆井液體系流變性?，F(xiàn)有技術(shù)中的鉆井液用降濾失劑在高溫下的穩(wěn)定性不好， 鉆井液失水高溫前后差別很大，高溫前后失水變化率在60 % W上。本發(fā)明的所述鉆井液用 穩(wěn)定劑不僅失水變小，高溫前后失水變化率能夠控制在30% W內(nèi)。
【具體實施方式】
[0014] 如上所述，本發(fā)明在第一方面提供了一種鉆井液用穩(wěn)定劑，所述鉆井液用穩(wěn)定劑 包含：
[0015] 橫化褐煤樹脂；
[0016] 橫化酪醒樹脂；
[0017] 高強度聚丙締纖維；
[001引聚乙二醇；和 [0019]丙酬月虧。
[0020]在一些實施方式中，所述鉆井液用穩(wěn)定劑包含：
[0021 ] 15重量份-25重量份的橫化褐煤樹脂；
[0022] 45重量份-55重量份的橫化酪醒樹脂；
[0023] 10重量份-15重量份的高強度聚丙締纖維；
[0024] 4重量份-8重量份的聚乙二醇;和
[0025] 2重量份-5重量份的丙酬月虧。
[0026] 在本發(fā)明的所述鉆井液用穩(wěn)定劑中，本發(fā)明對橫化褐煤樹脂沒有特別的限制，其 可W從山東吳聚化工有限公司商購獲得。所述橫化褐煤樹脂的用量可W為15-25重量份，例 如為15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、 23重量份、24重量份或25重量份。優(yōu)選的是，所述橫化褐煤樹脂的用量為18重量份至20重量 份。在本發(fā)明的鉆井液用穩(wěn)定劑體系中，所述橫化褐煤樹脂的作用主要是鹽水漿高溫降失 水作用。如果其用量過多，則導(dǎo)致鉆井液增稠;如果其用量過少，則濾失量增大。
[0027] 在本發(fā)明的所述鉆井液用穩(wěn)定劑中，本發(fā)明對橫化酪醒樹脂沒有特別的限制，其 可W從重慶大方合成化工有限公司商購獲得。所述橫化酪醒樹脂的用量可W為45-55重量 份，例如為45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份、50重量份、51重量份、52重 量份、53重量份、54重量份或55重量份。優(yōu)選的是，所述橫化酪醒樹脂的用量為48重量份至 50重量份。在本發(fā)明的鉆井液用穩(wěn)定劑體系中，所述橫化酪醒樹脂的作用主要是淡水漿高 溫降失水作用。如果其用量過多，則導(dǎo)致鉆井液增稠;如果其用量過少，則濾失量增大。
[0028] 在本發(fā)明的所述鉆井液用穩(wěn)定劑中，所述高強度聚丙締纖維但是優(yōu)選具有300Mpa W上的斷裂強度，更優(yōu)選具有400Mpa的斷裂強度，進一步優(yōu)選具有500MPaW上的斷裂強度， 更進一步優(yōu)選具有eOOMPaW上的斷裂強度。所述高強度聚丙締纖維可W例如從常州市天怡 工程纖維有限公司商購獲得，例如可W從常州市天怡工程纖維有限公司商購獲得的斷裂強 度為SOOMPaW上的"砂漿、混凝±用了￥-0改性聚丙締纖維"如斷裂強度為SOOMPaW上的網(wǎng)狀 聚丙締纖維或者斷裂強度為300MPaW上的束狀聚丙締纖維TY-D型。所述高強度聚丙締纖維 的用量可W為10-15重量份，例如為10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份或 15重量份。優(yōu)選的是，所述高強度聚丙締纖維的用量為12重量份至15重量份。本發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)，在本發(fā)明的鉆井液用穩(wěn)定劑體系中，所述高強度聚丙締纖維在與本發(fā)明所述鉆井液用 穩(wěn)定劑中的其他組分尤其是例如丙酬目虧組合使用時，能夠降低鉆井助劑對溫度的敏感性， 使降濾失劑在較高溫度時具有抗老化效果。如果所述高強度聚丙締纖維的用量過高，則鉆 井液流動性變差;如果所述高強度聚丙締纖維的用量過低，則不能起到高溫穩(wěn)定作用。
[0029] 在本發(fā)明的所述鉆井液用穩(wěn)定劑中，本發(fā)明對聚乙二醇沒有特別的限制，但是在 一些實施方式中，所述聚乙二醇的分子量優(yōu)選為6000。在本發(fā)明的鉆井液用穩(wěn)定劑體系中， 如果所述聚乙二醇的分子量過大，則其濁點較高，鉆井時損失消耗較大;如果所述聚乙二醇 的分子量過小，則其為液體，不能選用。所述聚乙二醇的用量可W為4-8重量份，例如為4重 量份、5重量份、6重量份、7重量份或8重量份。優(yōu)選的是，所述聚乙二醇的用量為5重量份至6 重量份。所述聚乙二醇的作用主要是利用其濁點效應(yīng)，改善鉆井液泥餅質(zhì)量。如果其用量過 多，則影響鉆井液流變性能;如果其用量過少，則起不到改善泥餅質(zhì)量的效果。
[0030] 在本發(fā)明的所述鉆井液用穩(wěn)定劑中，所述丙酬目虧的用量可W為2-5重量份，例如為 2重量份、3重量份、4重量份或5重量份。優(yōu)選的是，所述丙酬目虧的用量為3重量份至5重量份。 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述丙酬朽在于本發(fā)明的鉆井液用穩(wěn)定劑體系中的其他組分尤其是例如高 強度聚丙締纖維組合使用時，能夠在鉆井液中起到除氧作用，減少鉆井液中溶解氧高溫下 對降濾失劑的氧化降解作用。如果所述丙酬目虧的用量過高，則因其易吸水潮解，對產(chǎn)品含水 量影響較大;如果所述丙酬朽的用量過低，則達不到除氧的效過。
[0031] 在一些更優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的所述鉆井液用穩(wěn)定劑包含25重量份的橫化 褐煤樹脂、50重量份的橫化酪醒樹脂、14重量份的高強度聚丙締纖維、6重量份的