本發明涉及環保型水平井鉆井液制備與應用技術領域,具體涉及一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法。
背景技術:
鉆井液是鉆井過程中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環流體的總稱,被譽為鉆井工程的“血液”。鉆井液處理劑是鉆井液的核心,它對調節鉆井液流變性起著非常重要的作用。隨著石油勘探開發向海洋和深部地層發展,鉆遇地層條件日益復雜,水平井和定向井越來越多,這對鉆井液處理劑的要求越來越高,按健康-安全-環保標準和發展趨勢,研制不污染環境、不損害健康、滿足復雜結構井和深井、超深井鉆井作業要求的新型無毒、無污染的綠色、優質、高效、價廉的鉆井液處理劑成為人們正在努力的方向。
目前,一方面,聚糖類材料,如改性淀粉、改性纖維素等,常被用作環保型水平井和定向井鉆井液處理劑,具有易降解、無毒性的特點,但是也存在抗溫性差,一般適用于低于120℃的環境。但是,隨著油田開發的深入,井深越來越大,其溫度也就越來越高,這就使得這些環保型鉆井液材料不能使用,也就被迫轉而使用一些非環保性的聚合物鉆井液材料。另一方面,這些常規聚糖材料潤滑性有限,形成的泥餅摩阻較大,不利于在鉆大斜度的定向井和水平井時使用,一般需要加入大量的專用潤滑劑,降低摩阻,保證鉆井安全,這就大大提高了鉆井的成本和鉆井液配制的復雜程度。
技術實現要素:
為了克服上述現有技術的缺點,本發明的目的在于提供一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法,制備的降濾失潤滑劑在較高溫度使用時,不易降解和分解,具有環保型的優點。
為了達到上述目的,本發明采用的技術方案為:
一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法,包括以下步驟:
第一步,常溫下在反應容器中將聚糖類鉆井液處理劑與其1-5倍質量水混合,攪拌均勻,所述聚糖為工業級及其以上純度的桃樹膠、魔芋膠、槐豆膠、阿拉伯膠、皂角膠及其任意質量比的組合物,所述水為工業自來水;
第二步,向反應容器中加入與聚糖類鉆井液處理劑質量的比為1:100-2000的苯甲酸鈉,和與聚糖類鉆井液處理劑質量的比為1:10-200的六次甲基四胺或者多聚甲醛,攪拌均勻,所述苯甲酸鈉、六次甲基四胺和多聚甲醛為工業級及其以上純度產品;
第三步,向反應容器中的混合物中加入與聚糖類鉆井液處理劑質量的比為1: 10-200的植物多酚類材料,與聚糖類鉆井液處理劑質量的比為1: 5-50的木質素磺酸鹽,攪拌均勻,50-90℃下攪拌1-6小時,所述植物多酚類材料為的工業級及其以上純度的栲膠、單寧、鞣質及其任意質量比的組合物,所述木質素磺酸鹽為的工業級及其以上純度的木質素磺酸鈉、木質素磺酸鈣及其任意質量比的組合物;
第四步,將反應容器中的混合物,在不高于80℃下真空干燥,粉碎至40目以下,即得到高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑。
應用時,將該鉆井處理劑直接加入水中或者水基泥漿中,攪拌均勻后即可以使用。由于本發明采用的桃樹膠等植物膠為聚雜多糖,并具有分支結構,使其具有了較好的潤滑作用,泥餅的摩阻系數顯著降低,另外,本發明采用了植物多酚材料作為聚糖類鉆井液處理劑的添加劑,可以通過氫鍵等分子間作用力穩定聚糖的結構,使其在較高溫度使用時,不易降解和分解,抗溫性可以提高到150℃以上。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步描述。
實施例1
一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法,包括以下步驟:
第一步,常溫下在反應容器中將聚糖類鉆井液處理劑與其1倍質量水混合,攪拌均勻,所述聚糖為工業級純度的桃樹膠,所述水為工業自來水;
第二步,向反應容器中加入與桃樹膠質量的比為1:100的苯甲酸鈉,和與桃樹膠質量的比為1:50的六次甲基四胺,攪拌均勻,所述苯甲酸鈉和六次甲基四胺為工業級純度產品;
第三步,將反應容器中的混合物中加入與桃樹膠質量的比為1: 10的植物多酚類材料,與桃樹膠質量的比為1: 10的木質素磺酸鹽,攪拌均勻,50℃下攪拌6小時,所述植物多酚類材料為的工業級純度的栲膠,所述木質素磺酸鹽為的工業級純度的木質素磺酸鈉;
第四步,將反應容器中的混合物,在不高于80℃下真空干燥,粉碎至40目以下,即得到高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑。
應用時,將該鉆井處理劑直接加入水中或者水基泥漿中,攪拌均勻后即可以使用。由于本發明采用的桃樹膠為聚雜多糖,并具有分支結構,使其具有了較好的潤滑作用,泥餅的摩阻系數顯著降低,另外,本發明采用了植物多酚材料作為聚糖類鉆井液處理劑的添加劑,可以通過氫鍵等分子間作用力穩定聚糖的結構,使其在較高溫度使用時,不易降解和分解,抗溫性可以提高到160℃以上。
實施例2
一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法,包括以下步驟:
第一步,常溫下在反應容器中將聚糖類鉆井液處理劑與其2倍質量水混合,攪拌均勻,所述聚糖為工業級純度的魔芋膠,所述水為工業自來水;
第二步,向反應容器中加入與魔芋膠質量的比為1:150的苯甲酸鈉,和與魔芋膠質量的比為1: 20的多聚甲醛,攪拌均勻,所述苯甲酸鈉和多聚甲醛為工業級純度產品;
第三步,向反應容器中的混合物中加入與魔芋膠質量的比為1: 20的植物多酚類材料,與魔芋膠質量的比為1: 10的木質素磺酸鹽,攪拌均勻,60℃下攪拌5小時,所述植物多酚類材料為的工業級純度的單寧,所述木質素磺酸鹽為的工業級純度的木質素磺酸鈣;
第四步,將反應容器中的混合物,在60℃下真空干燥,粉碎至50目以下,即得到高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑。
應用時,將該鉆井處理劑直接加入水中或者水基泥漿中,攪拌均勻后即可以使用。由于本發明采用的魔芋膠為聚雜多糖,并具有分支結構,使其具有了較好的潤滑作用,泥餅的摩阻系數顯著降低,另外,本發明采用了植物多酚材料作為聚糖類鉆井液處理劑的添加劑,可以通過氫鍵等分子間作用力穩定聚糖的結構,使其在較高溫度使用時,不易降解和分解,抗溫性可以提高到150℃以上。
實施例3
一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法,包括以下步驟:
第一步,常溫下在反應容器中將聚糖類鉆井液處理劑與其3倍質量水混合,攪拌均勻,所述聚糖為工業級純度的槐豆膠,所述水為工業自來水;
第二步,向反應容器中加入與槐豆膠質量的比為1: 200的苯甲酸鈉,和與槐豆膠質量的比為1:25的多聚甲醛,攪拌均勻,所述苯甲酸鈉和多聚甲醛為化學純產品;
第三步,將反應容器中的混合物中加入與槐豆膠質量的比為1: 30的植物多酚類材料,與槐豆膠質量的比為1: 15的木質素磺酸鹽,攪拌均勻,70℃下攪拌4小時,所述植物多酚類材料為的工業級純度的鞣質,所述木質素磺酸鹽為的工業級純度的木質素磺酸鈣;
第四步,將反應容器中的混合物,在80℃下真空干燥,粉碎至60目以下,即得到高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑。
應用時,將該鉆井處理劑直接加入水中或者水基泥漿中,攪拌均勻后即可以使用。由于本發明采用的槐豆膠為聚雜多糖,并具有分支結構,使其具有了較好的潤滑作用,泥餅的摩阻系數顯著降低,另外,本發明采用了植物多酚材料作為聚糖類鉆井液處理劑的添加劑,可以通過氫鍵等分子間作用力穩定聚糖的結構,使其在較高溫度使用時,不易降解和分解,抗溫性可以提高到180℃以上。
實施例4
一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法,包括以下步驟:
第一步,常溫下在反應容器中將聚糖類鉆井液處理劑與3倍質量水混合,攪拌均勻,所述聚糖為工業級純度的阿拉伯膠,所述水為工業自來水;
第二步,向反應容器中加入與阿拉伯膠質量的比為1: 250的苯甲酸鈉,和與阿拉伯膠質量的比為1: 30的六次甲基四胺,攪拌均勻,所述苯甲酸鈉和六次甲基四胺為分析純產品;
第三步,將反應容器中的混合物中加入與阿拉伯膠質量的比為1: 50的植物多酚類材料,與阿拉伯膠質量的比為1: 10的木質素磺酸鹽,攪拌均勻,80℃下攪拌1小時,所述植物多酚類材料為的工業級純度質量比為1:1的栲膠和單寧,所述木質素磺酸鹽為的工業級純度的木質素磺酸鈉;
第四步,將反應容器中的混合物,在70℃下真空干燥,粉碎至80目以下,即得到高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑。
應用時,將該鉆井處理劑直接加入水中或者水基泥漿中,攪拌均勻后即可以使用。由于本發明采用的阿拉伯膠為聚雜多糖,并具有分支結構,使其具有了較好的潤滑作用,泥餅的摩阻系數顯著降低,另外,本發明采用了植物多酚材料作為聚糖類鉆井液處理劑的添加劑,可以通過氫鍵等分子間作用力穩定聚糖的結構,使其在較高溫度使用時,不易降解和分解,抗溫性可以提高到180℃以上。
實施例5
一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法,包括以下步驟:
第一步,常溫下在反應容器中將聚糖類鉆井液處理劑與其4倍質量水混合,攪拌均勻,所述聚糖為工業級純度的皂角膠,所述水為工業自來水;
第二步,向反應容器中加入與皂角膠質量的比為1:1000的苯甲酸鈉,和與皂角膠質量的比為1:100的者多聚甲醛,攪拌均勻,所述苯甲酸鈉和多聚甲醛為工業級純度產品;
第三步,將反應容器中的混合物中加入與皂角膠質量的比為1: 150的植物多酚類材料,與皂角膠質量的比為1: 50的木質素磺酸鹽,攪拌均勻,90℃下攪拌1小時,所述植物多酚類材料為的工業級純度的栲膠,所述木質素磺酸鹽為的工業級純度質量比為1:2的木質素磺酸鈉和木質素磺酸鈣的組合物;
第四步,將反應容器中的混合物,在80℃下真空干燥,粉碎至100目以下,即得到高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑。
應用時,將該鉆井處理劑直接加入水中或者水基泥漿中,攪拌均勻后即可以使用。由于本發明采用的皂角膠為聚雜多糖,并具有分支結構,使其具有了較好的潤滑作用,泥餅的摩阻系數顯著降低,另外,本發明采用了植物多酚材料作為聚糖類鉆井液處理劑的添加劑,可以通過氫鍵等分子間作用力穩定聚糖的結構,使其在較高溫度使用時,不易降解和分解,抗溫性可以提高到170℃以上。
實施例6
一種高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑的制備方法,包括以下步驟:
第一步,常溫下在反應容器中將聚糖類鉆井液處理劑與其2倍質量水混合,攪拌均勻,所述聚糖為工業級純度質量比為1:5的魔芋膠和皂角膠,所述水為工業自來水;
第二步,向反應容器中加入與魔芋膠和皂角膠總質量的比為1:120的苯甲酸鈉,和與魔芋膠和皂角膠總質量的比為1:40的六次甲基四胺,攪拌均勻,所述苯甲酸鈉和六次甲基四胺為工業級純度產品;
第三步,將反應容器中的混合物中加入與魔芋膠和皂角膠總質量的比為1: 20的植物多酚類材料,與魔芋膠和皂角膠總質量的比為1: 15的木質素磺酸鹽,攪拌均勻,60℃下攪拌2小時,所述植物多酚類材料為的工業級純度的鞣質,所述木質素磺酸鹽為的工業級純度的木質素磺酸鈣;
第四步,將反應容器中的混合物,在60℃下真空干燥,粉碎至40目以下,即得到高溫水平井定向井使用的降濾失潤滑劑。
應用時,將該鉆井處理劑直接加入水中或者水基泥漿中,攪拌均勻后即可以使用。由于本發明采用的魔芋膠和皂角膠為聚雜多糖,并具有分支結構,使其具有了較好的潤滑作用,泥餅的摩阻系數顯著降低,另外,本發明采用了植物多酚材料作為聚糖類鉆井液處理劑的添加劑,可以通過氫鍵等分子間作用力穩定聚糖的結構,使其在較高溫度使用時,不易降解和分解,抗溫性可以提高到160℃以上。