一种钻井液降滤失剂及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610242551.8 (22)申请日 2016.04.19 (71)申请人 潍坊天福化学科技有限公司 地址 261000 山东省潍坊市滨海经济开发 区临港工业园内 (72)发明人 李川李奎刘志山 (74)专利代理机构 北京科亿知识产权代理事务 所(普通合伙) 11350 代理人 汤东凤 (51)Int.Cl. C09K 8/035(2006.01) (54)发明名称 一种钻井液降滤失剂及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种钻井液降滤失剂， 包括按重 量份数的以下组分：。

2、 天然或改性混合物1032份； 有机胺215份； 添加剂25份； 溶剂3280份； 还涉 及该钻井液降滤失剂的制备方法。 与现有技术相 比较， 本发明在有机胺、 天然或改性混合物以及 添加剂加量较小的情况下就能和乳化剂形成热 稳定的乳液， 抗温达200230， 在油中具有良好 的分散能力， 同时具有一定的稀释降粘、 辅助乳 化等功能， 使泥浆体系具有良好的流变性， 添加 量小， 对环境危害小， 并且能抵抗较高的温度。 权利要求书1页 说明书5页 CN 105733526 A 2016.07.06 CN 105733526 A 1.一种钻井液降滤失剂， 其特征在于， 包括按重量份数的以下组分： 。

3、天然或改性混合物 1032份； 有机胺215份； 添加剂25份； 溶剂3280份。 2.按照权利要求1所述的一种钻井液降滤失剂， 其特征在于： 所述天然或改性混合物为 褐煤、 腐植酸、 腐植酸钠、 腐植酸钾中的任意一种或多种。 3.按照权利要求1所述的一种钻井液降滤失剂， 其特征在于： 所述有机胺为N-椰油基- 1,3-丙撑二胺、 三乙烯四胺、 癸二胺、 多乙烯多胺、 氢化牛脂胺、 十八胺、 油基伯胺、 N-油基- 1,3-丙撑二胺、 N-牛脂基-1,3-丙撑二胺和N-牛脂基二丙撑三胺中的任意一种或多种。 4.按照权利要求1所述的一种钻井液降滤失剂， 其特征在于： 所述添加剂为聚丙烯酰 胺、 。

4、羟甲基纤维素和磺酸基酚醛树脂中的任意一种或多种。 5.按照权利要求1所述的一种钻井液降滤失剂， 其特征在于： 所述溶剂为水、 甲醇和乙 醇中的任意一种或多种。 6.按照权利要求1-5中任意一项所述的一种钻井液降滤失剂其制备方法包括以下步 骤： 1)向反应釜内加入一定量的溶剂和有机胺， 搅拌并加热至2565， 反应0.52h， 得 到第一混合液； 2)向步骤1得到的第一混合液中加入天然或改性混合物， 并控制反应釜内的温度至20 60， 搅拌反应28h， 得到第二混合溶液； 3)将步骤2得到的第二混合溶液进行过滤操作， 并用第二混合溶液0.5倍体积的甲醇洗 涤， 控制干燥温度60110， 干燥时间。

5、15h， 控制高温裂解温度180220， 高温裂解10 25h， 得到降滤失剂半成品； 4)将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入添加剂， 并搅拌0.5-1h， 既得到成品降滤失 剂。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105733526 A 2 一种钻井液降滤失剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种钻井液降滤失剂， 还涉及该钻井液降滤失剂的制备方法。 背景技术 0002 油基钻井液由于具有抗高温、 抗盐钙侵、 有利于井壁稳定、 润滑性好和对油气层损 害小等优点， 越来越广泛应用于钻探深井超深井、 大斜度定向井、 多分支井和水平井等复杂 地层井。 降滤失剂作为油基钻井液体系中的关键组分。

6、， 主要作用为使钻井液在井壁下形成 薄而致密的泥饼、 降低滤失量， 维持井眼稳定以及减少钻井液液固相侵入地层、 损害油气 层， 是必不可少的处理剂之一。 0003 在油基钻井液中起降滤失作用的主要组分为微细固体颗粒、 乳化液滴和胶体处理 剂。 首先， 钻井瞬时滤失时钻井液中细小固体颗粒伴随钻井液侵入井壁外层形成内桥堵(细 小固体颗粒要有适合的尺寸， 颗粒尺寸为孔隙尺寸的1/3或2/3比较合适， 容易形成桥堵)， 桥堵形成一层薄泥饼(内泥饼);其后， 乳化液滴侵入在固体颗粒之间的空隙并在压差下产 生变形， 密封固体颗粒之间的空隙， 但空隙还是具有渗透性;最后， 溶解在油中的降滤失剂 等胶体充填在。

7、乳化液滴和固体之间的界面区域， 阻止油相通过泥饼流入地层， 随着滤液的 侵入， 越来越多的胶体吸附沉积在井壁表面， 形成层致密的泥饼(外泥饼)。 以上3种钻井液 组分共同作用， 以达到降滤失的目的。 0004 专利申请号201110301222.3， 公开了一种褐煤接枝共聚降滤失剂及制备方法。 所 述降滤失剂由包括以下组分的原料反应而得： 褐煤1070， 醛0.520， 磺酸盐聚合物2 30， 水100份。 制备方法为： 所述组分混合均匀， 在180220反应610h， 干燥、 粉碎。 0005 专利申请号201310502496.8， 公开了一种腐植酸油溶性降滤失剂及其制备方法， 包括按重量。

8、份数计组成为： 100-200份改性腐植酸， 40-80份有机胺， 优选150-200份改性腐 植酸， 60-80份有机胺； 所述改性腐植酸按重量份数计组成为： 100-200份腐植酸、 150-240份 交联剂， 优选150-200份腐植酸， 180-220份交联剂。 0006 专利申请号200910063480.5， 公开了一种油基钻井液降滤失剂及其制备方法， 该 降滤失剂由腐植酸树脂150-200份， 有机胺6080份重量组分构成， 其中腐植酸树脂是由腐 植酸钾或腐植酸钠和质子酸在一定的反应条件下生成的反应产物， 质子酸为盐酸、 硫酸、 磷 酸和硝酸中的任意一种。 油基钻井液降滤失剂的制。

9、备方法为， 将150200份腐植酸树脂和60 80份有机胺放入密闭容器中， 用氮气驱氧20-30分钟后， 加热容器至180200， 维持反应 时间810小叶， 反应完成后冷却至室温， 然后将产物粉碎过60目筛， 即得油基钻井液降滤失 剂产品。 0007 申请号201210346679.0， 公开了一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法， 特别 涉及一种聚合物降滤失剂及其制备方法。 将100份褐煤、 40-50份有机胺、 10-20份顺丁橡胶 和1-2份EDTA混合均匀， 在220-260下反应4-5个小时后， 干燥粉碎所得产品， 即制得棕 褐色固体粉末。 以上专利申请使降滤失剂的降滤失效果得到改。

10、善， 钻井液的流变性， 耐高温 性能也有所改善， 但是对于降滤失、 流变性以及分散性还需要进一步改善。 说明书 1/5 页 3 CN 105733526 A 3 发明内容 0008 本发明涉及一种钻井液降滤失剂， 还涉及该钻井液降滤失剂的制备方法。 0009 本发明的技术方案是这样实现的： 一种钻井液降滤失剂， 其特征在于， 包括按重量 份数的以下组分： 天然或改性混合物1032份； 有机胺215份； 添加剂25份； 溶剂3280份。 0010 作为优选的技术方案， 所述天然或改性混合物为褐煤、 腐植酸、 腐植酸钠、 腐植酸 钾中的任意一种或多种。 0011 作为优选的技术方案， 所述有机胺为。

11、N-椰油基-1,3-丙撑二胺、 三乙烯四胺、 癸二 胺、 多乙烯多胺、 氢化牛脂胺、 十八胺、 油基伯胺、 N-油基-1,3-丙撑二胺、 N-牛脂基-1,3-丙 撑二胺和N-牛脂基二丙撑三胺中的任意一种或多种。 0012 作为优选的技术方案， 所述添加剂为聚丙烯酰胺、 羟甲基纤维素和磺酸基酚醛树 脂中的任意一种或多种。 0013 作为优选的技术方案， 所述溶剂为水、 甲醇和乙醇中的任意一种或多种。 0014 一种钻井液降滤失剂其制备方法包括以下步骤： 1） 向反应釜内加入一定量的溶剂和有机胺， 搅拌并加热至2565， 反应0.52h， 得到 第一混合液； 2） 向步骤1得到的第一混合液中加入天。

12、然或改性混合物， 并控制反应釜内的温度至20 60， 搅拌反应28h， 得到第二混合溶液； 3） 将步骤2得到的第二混合溶液进行过滤操作， 并用第二混合溶液0.5倍体积的甲醇洗 涤， 控制干燥温度60110， 干燥时间15h， 控制高温裂解温度180220， 高温裂解10 25h， 得到降滤失剂半成品； 4） 将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入添加剂， 并搅拌0.5-1h， 既得到成品降滤失 剂。 0015 由于采用了上述技术方案， 本发明具有以下突出的有益效果： 在有机胺、 天然或改性混合物以及添加剂加入量较小的情况下就能和乳化剂形成热稳 定的乳液， 抗温达200230， 在油中具有良好的分。

13、散能力， 同时具有一定的稀释降粘、 辅助 乳化等功能， 使泥浆体系具有良好的流变性， 添加量小， 对环境危害小， 并且能抵抗较高的 温度。 具体实施方式 0016 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范 围。 0017 一种钻井液降滤失剂， 包括按重量份数的以下组分： 天然或改性混合物1032份； 有机胺215份； 添加剂25份； 溶剂3280份。 0018 所述天然或改性混合物为褐煤、。

14、 腐植酸、 腐植酸钠、 腐植酸钾中的任意一种或多 种。 0019 所述有机胺为N-椰油基-1,3-丙撑二胺、 三乙烯四胺、 癸二胺、 多乙烯多胺、 氢化牛 说明书 2/5 页 4 CN 105733526 A 4 脂胺、 十八胺、 油基伯胺、 N-油基-1,3-丙撑二胺、 N-牛脂基-1,3-丙撑二胺和N-牛脂基二丙 撑三胺中的任意一种或多种。 0020 所述添加剂为聚丙烯酰胺、 羟甲基纤维素和磺酸基酚醛树脂中的任意一种或多 种。 0021 所述溶剂为水、 甲醇和乙醇中的任意一种或多种。 0022 一种钻井液降滤失剂其制备方法包括以下步骤： 1） 向反应釜内加入一定量的溶剂和有机胺， 搅拌并加。

15、热至2565， 反应0.52h， 得到 第一混合液； 2） 向步骤1得到的第一混合液中加入天然或改性混合物， 并控制反应釜内的温度至20 60， 搅拌反应28h， 得到第二混合溶液； 3） 将步骤2得到的第二混合溶液进行过滤操作， 并用第二混合溶液0.5倍体积的甲醇洗 涤， 控制干燥温度60110， 干燥时间15h， 控制高温裂解温度180220， 高温裂解10 25h， 得到降滤失剂半成品； 4） 将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入添加剂， 并搅拌0.5-1h， 既得到成品降滤失 剂。 0023 实施例1： 向反应釜内加入32份乙醇和2份N-椰油基-1,3-丙撑二胺， 搅拌并加热 至25， 。

16、反应2h， 得到第一混合液； 向步骤1得到的第一混合液中加入10份腐植酸， 并控制 反应釜内的温度至20， 搅拌反应8h， 得到第二混合溶液； 将步骤2得到的第二混合溶液 进行过滤操作， 并用第二混合溶液0.5倍体积的甲醇洗涤， 干燥温度60， 干燥5h， 控制高温 裂解温度180， 高温裂解25h， 得到降滤失剂半成品； 将将步骤3得到的降滤失剂半成品 加入2份聚丙烯酰胺， 并搅拌0.5h， 既得到成品降滤失剂。 0024 实施例2： 向反应釜内加入80份甲醇和15份三乙烯四胺， 搅拌并加热至65， 反 应0.5h， 得到第一混合液； 向步骤1得到的第一混合液中加入32份褐煤， 并控制反应釜。

17、内 的温度至60， 搅拌反应2h， 得到第二混合溶液； 将步骤2得到的第二混合溶液进行过滤 操作， 并用第二混合溶液0.5倍体积的甲醇洗涤， 干燥温度110， 干燥1h， 控制高温裂解温 度220， 高温裂解10h， 得到降滤失剂半成品； 将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入5份 羟甲基纤维素， 并搅拌1h， 既得到成品降滤失剂。 0025 实施例3： 向反应釜内加入50份水和7份氢化牛脂胺， 搅拌并加热至40， 反应 1.5h， 得到第一混合液； 向步骤1得到的第一混合液中加入20份腐植酸钠， 并控制反应釜 内的温度至40， 搅拌反应5h， 得到第二混合溶液； 将步骤2得到的第二混合溶液进行过。

18、 滤操作， 并用第二混合溶液0.5倍体积的甲醇洗涤， 干燥温度80， 干燥3h， 控制高温裂解温 度200， 高温裂解17h， 得到降滤失剂半成品； 将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入4份 磺酸基酚醛树脂， 并搅拌0.8h， 既得到成品降滤失剂。 0026 实施例4： 向反应釜内加入65份乙醇和11份N-牛脂基二丙撑三胺， 搅拌并加热至 47， 反应1.3h， 得到第一混合液； 向步骤1得到的第一混合液中加入25份腐植酸钾， 并控 制反应釜内的温度至45， 搅拌反应4h， 得到第二混合溶液； 将步骤2得到的第二混合溶 液进行过滤操作， 并用第二混合溶液0.5倍体积的甲醇洗涤， 干燥温度90， 。

19、干燥2.5h， 控制 高温裂解温度210， 高温裂解15h， 得到降滤失剂半成品； 将将步骤3得到的降滤失剂半 成品加入3份聚丙烯酰胺， 并搅拌0.7h， 既得到成品降滤失剂。 说明书 3/5 页 5 CN 105733526 A 5 0027 对照例1： 与实施例2的区别在于制备方法步骤2中的温度控制， 具体如下： 向反应釜内加入80 份甲醇和15份三乙烯四胺， 搅拌并加热至65， 反应0.5h， 得到第一混合液； 向步骤1得到 的第一混合液中加入32份褐煤， 并控制反应釜内的温度至90， 搅拌反应2h， 得到第二混合 溶液； 将步骤2得到的第二混合溶液进行过滤操作， 并用第二混合溶液0.5。

20、倍体积的甲醇 洗涤， 干燥温度110， 干燥1h， 控制高温裂解温度220， 高温裂解10h， 得到降滤失剂半成 品； 将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入5份羟甲基纤维素， 并搅拌1h， 既得到成品降滤 失剂。 0028 对照例2： 与实施例1的区别在于制备方法步骤2中的温度控制， 具体如下： 向反应釜内加入32 份乙醇和2份N-椰油基-1,3-丙撑二胺， 搅拌并加热至25， 反应2h， 得到第一混合液； 向 步骤1得到的第一混合液中加入10份腐植酸， 并控制反应釜内的温度至15， 搅拌反应8h， 得到第二混合溶液； 将步骤2得到的第二混合溶液进行过滤操作， 并用第二混合溶液0.5 倍体积的甲。

21、醇洗涤， 干燥温度60， 干燥5h， 控制高温裂解温度180， 高温裂解25h， 得到降 滤失剂半成品； 将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入2份聚丙烯酰胺， 并搅拌0.5h， 既得 到成品降滤失剂。 0029 对照例3： 与实施例1的区别在于制备方法步骤1中的N-椰油基-1,3-丙撑二胺添加量， 具体如下： 向反应釜内加入32份乙醇和17份N-椰油基-1,3-丙撑二胺， 搅拌并加热至25， 反应2h， 得到第一混合液； 向步骤1得到的第一混合液中加入10份腐植酸， 并控制反应釜内的温度 至20， 搅拌反应8h， 得到第二混合溶液； 将步骤2得到的第二混合溶液进行过滤操作， 并 用第二混合溶液0。

22、.5倍体积的甲醇洗涤， 干燥温度60， 干燥5h， 控制高温裂解温度180， 高温裂解25h， 得到降滤失剂半成品； 将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入2份聚丙烯酰 胺， 并搅拌0.5h， 既得到成品降滤失剂。 0030 对照例4： 与实施例1的区别在于制备方法步骤2中的腐植酸添加量， 具体如下： 向反应釜内加 入32份乙醇和2份N-椰油基-1,3-丙撑二胺， 搅拌并加热至25， 反应2h， 得到第一混合液； 向步骤1得到的第一混合液中加入35份腐植酸， 并控制反应釜内的温度至20， 搅拌反应 8h， 得到第二混合溶液； 将步骤2得到的第二混合溶液进行过滤操作， 并用第二混合溶液 0.5倍体积。

23、的甲醇洗涤， 干燥温度60， 干燥5h， 控制高温裂解温度180， 高温裂解25h， 得 到降滤失剂半成品； 将将步骤3得到的降滤失剂半成品加入2份聚丙烯酰胺， 并搅拌0.5h， 既得到成品降滤失剂。 0031 产品性能测试 在基浆中进行降滤失性能测试。 基浆配方为： 油水比为85： 7； 3%有机土(一定量的阳离 子表面活性剂与粘土反应而成)； 6%的乳化剂辅剂； 1.5%硬脂酸钙； 30%的盐水(CaCl2)； 5% 的石灰； 6%的润湿反转剂； 加入4%的降滤失剂用重晶石加重至密度为2.3g/m。 泥浆高速搅 拌30min,搅拌均匀。 0032 对实施例1-4以及对照例1-4所得成品降滤。

24、失剂进行降滤失测定得到测试结果如 表1所示： 说明书 4/5 页 6 CN 105733526 A 6 对表1的数据进行分析可以得知： 实施例1-4表观粘度AV、 塑性粘度PV、 屈服值YP、 高温 高压降滤失量FL （热滚前） 和高温高压降滤失量HTHP （热滚后） 测试结果均非常良好， 且无显 著差异性。 对照例1与实施例2的区别在于升高了制备方法步骤2中的温度， 且温度不在20 60范围内， 对照例1相对实施例2表观粘度AV、 塑性粘度PV、 屈服值YP、 高温高压降滤失量 FL （热滚前） 和高温高压降滤失量HTHP （热滚后） 测试结果均下降。 对照例2与实施例1的区别 在于降低了制。

25、备方法步骤2中的温度， 且温度不在2060范围内， 对照例2相对实施例1表 观粘度AV、 塑性粘度PV、 屈服值YP、 高温高压降滤失量FL （热滚前） 和高温高压降滤失量HTHP （热滚后） 测试结果均下降， 说明向步骤1得到的第一混合液中加入天然或改性混合物， 并控 制反应釜内的温度在2060范围内是， 反应效果最佳。 0033 对照例3与实施例1的区别在于改变了制备方法步骤1中的N-椰油基-1,3-丙撑二 胺添加量， 且N-椰油基-1,3-丙撑二胺添加量不在215份范围内， 对照例3相对实施例1表观 粘度AV、 塑性粘度PV、 屈服值YP、 高温高压降滤失量FL （热滚前） 和高温高压降。

26、滤失量HTHP （热滚后） 测试结果均下降。 对照例4与实施例1的区别在于改变了制备方法步骤2中的腐植 酸添加量， 且腐植酸添加量不在1032份范围内， 对照例4相对实施例1表观粘度AV、 塑性粘 度PV、 屈服值YP、 高温高压降滤失量 （热滚前） 和高温高压降滤失量HTHP （热滚后） 测试结果 均下降。 说明只有当天然或改性混合物范围在1032份； 有机胺范围在215份时， 反应效果 最佳。 本发明在有机胺、 天然或改性混合物以及添加剂加量较小的情况下就能和乳化剂形 成热稳定的乳液， 抗温达200230， 在油中具有良好的分散能力， 同时具有一定的稀释降 粘、 辅助乳化等功能， 使泥浆体系具有良好的流变性， 添加量小， 对环境危害小， 并且能抵抗 较高的温度。 0034 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 105733526 A 7 。