一種抗高溫水基鉆井液降粘劑及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抗高溫水基鉆井液用的降粘劑及其制備方法，屬于深井超深井和 大位移水平井石油資源勘探與開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國石油勘探開發(fā)的不斷深入，深層石油及天然氣的勘探開發(fā)逐漸成為解決 我國石油工業(yè)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的主要途徑。因而深井、超深井的鉆探就必將成為我國石油工業(yè)的 一個重要方面。
[0003] 但是，由于地溫梯度的存在，井眼越深，井筒內(nèi)的溫度就會變得越高。我國西部油 田（溫度梯度為2.5°C/100m-3.0°C/100m)超過7000m的超深井和東部油田（溫度梯度為3.5 °C /100m-4.3 °C /100m)超過5000m的深井井底溫度就很可能超過200 °C。
[0004] 另外，由于深井、超深井往往存在著異常高壓，鉆井液必須具有很高的密度來平衡 井底的異常高壓，所用鉆井液密度往往需超過2.00g/cm 3。在高溫高密度條件下，鉆井液會 因部分組分發(fā)生降解而導致增稠，從而使鉆井液性能發(fā)生劇變，并且不易調(diào)整和控制，嚴重 時將導致鉆井作業(yè)無法正常進行。
[0005] 目前市場上的降粘劑在鉆遇深井超深井時，易發(fā)生高溫降解、失去作用。因此，提 供一種能夠降低高溫、高密度水基鉆井液體系粘度的抗高溫水基鉆井液用降粘劑成為了本 領(lǐng)域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種抗高溫水基鉆井液用的降粘 劑的制備方法，制備得到的抗高溫水基鉆井液降粘劑能夠降低高溫、高密度水基鉆井液的 粘度，促進鉆井液性能穩(wěn)定，解決鉆探高溫高壓深井過程中鉆井液部分組分高溫降解而導 致體系增稠等問題。
[0007] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種抗高溫水基鉆井液降粘劑的制備方 法，該制備方法包括以下步驟：
[0008] 向300重量份的水中依次加入25重量份-35重量份的對苯乙烯磺酸鈉、15重量份-25重量份的馬來酸酐和1重量份-3重量份的烯丙基三甲基氯化銨，攪拌，加入20重量份-35 重量份的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7.0;
[0009] 加入1重量份-2重量份的硫代乙醇和6重量份-12重量份的硫代硫酸鈉溶液，攪拌， 加入12重量份-20重量份的過硫酸銨溶液，攪拌，進行加熱反應，至初產(chǎn)物的分子量為4000-6000時停止反應，干燥、過篩，得到所述抗高溫水基鉆井液降粘劑。
[0010] 在本發(fā)明提供的抗高溫水基鉆井液降粘劑的制備方法中，優(yōu)選地，加熱反應的加 熱溫度為80 °C。
[0011] 在本發(fā)明提供的抗高溫水基鉆井液降粘劑的制備方法中，優(yōu)選地，加熱反應的反 應時間為lh_3h。
[0012] 在本發(fā)明提供的抗高溫水基鉆井液降粘劑的制備方法中，優(yōu)選地，干燥是在35°C 的真空條件下進行。
[0013] 在本發(fā)明提供的抗高溫水基鉆井液降粘劑的制備方法中，優(yōu)選地，過篩選擇200目 的網(wǎng)篩。
[0014] 本發(fā)明提供的抗高溫水基鉆井液降粘劑的制備方法中，優(yōu)選地，采用的硫代硫酸 鈉溶液的質(zhì)量濃度為25 %。
[0015] 本發(fā)明提供的抗高溫水基鉆井液降粘劑的制備方法中，優(yōu)選地，采用的過硫酸銨 溶液的質(zhì)量濃度為25 %。
[0016] 本發(fā)明提供的抗高溫水基鉆井液降粘劑的制備方法中，優(yōu)選地，采用的氫氧化鈉 溶液的質(zhì)量濃度為30 %。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種抗高溫水基鉆井液降粘劑，其是通過上述抗高溫水基鉆井液 降粘劑的制備方法制備得到的。
[0018] 本發(fā)明的上述抗高溫水基鉆井液降粘劑適用于220°c以下、密度為1.8g/cm3-2 · 6g/cm3的水基鉆井液體系的降粘。
[0019] 本發(fā)明的上述抗高溫水基鉆井液降粘劑在具體用于水基鉆井液降粘時，按照本領(lǐng) 域常規(guī)的方式進行即可。
[0020] 本發(fā)明提供的抗高溫水基鉆井液降粘劑的抗高溫性能強，在高溫環(huán)境下具有很好 的降粘效果，能夠降低高溫、高密度水基鉆井液的粘度，促進鉆井液性能穩(wěn)定，可以解決現(xiàn) 有降粘劑抗溫性能差，在高溫環(huán)境下性能降低或失效等問題。
【具體實施方式】
[0021] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技 術(shù)方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0022] 以下實施例中使用的主要設(shè)備包括：四口燒瓶、數(shù)顯式恒溫加熱套、無極變速攪拌 器、真空干燥箱、粉碎機、200目無銹鋼篩。
[0023] 實施例1
[0024]本實施例提供了一種抗高溫水基鉆井液降粘劑，其是通過以下步驟制備得到的： [0025] 將300重量份的純凈水、28重量份的對苯乙烯磺酸鈉、20重量份的馬來酸酐和2重 量份的烯丙基三甲基氯化銨依次加入到不斷攪拌的四口燒瓶中，待溶解后、加入氫氧化鈉 溶液(質(zhì)量濃度為30 % )調(diào)pH至7.0;
[0026] 依次加入1.5重量份的硫代乙醇、8重量份的硫代硫酸鈉溶液（質(zhì)量濃度為25%)、 16重量份的過硫酸銨溶液(質(zhì)量濃度為25%)，攪拌、加熱升溫至80°C，恒溫反應2小時，測定 生成降粘劑分子量達到4000-6000,反應完畢；
[0027]經(jīng)真空干燥箱于35°C進行真空干燥，然后粉碎至200目，得到抗高溫水基鉆井液降 粘劑。
[0028] 實施例2
[0029] 本實施例提供了一種抗高溫水基鉆井液降粘劑，其是通過以下步驟制備得到的：
[0030] 將300重量份的純凈水、35重量份的對苯乙烯磺酸鈉、25重量份的馬來酸酐和3重 量份的烯丙基三甲基氯化銨依次加入到不斷攪拌的四口燒瓶中，待溶解后、加入氫氧化鈉 溶液(質(zhì)量濃度為30 % )調(diào)pH至7.0;
[0031] 依次加入2重量份的硫代乙醇、12重量份的硫代硫酸鈉溶液(質(zhì)量濃度為25% )、18 重量份的過硫酸銨溶液(質(zhì)量濃度為25% )，攪拌、加熱升溫至80°C，恒溫反應1.5小時，測定 生成降粘劑分子量達到4000-6000,反應完畢；
[0032]經(jīng)真空干燥箱于35°C進行真空干燥，然后粉碎至200目，得到抗高溫水基鉆井液降 粘劑。
[0033] 實施例3
[0034] 本實施例提供了一種抗高溫水基鉆井液降粘劑，其是通過以下步驟制備得到的： [0035] 將300重量份的純凈水、25重量份的對苯乙烯磺酸鈉、15重量份的馬來酸酐和1重 量份的烯丙基三甲基氯化銨依次加入到不斷攪拌的四口燒瓶中，待溶解后、加入氫氧化鈉 溶液(質(zhì)量濃度為30 % )調(diào)pH至7.0;
[0036] 依次加入1重量份的硫代乙醇、6重量份的硫代硫酸鈉溶液（質(zhì)量濃度為25 % )、12 重量份的過硫酸銨溶液(質(zhì)量濃度為25%)，攪拌、加熱升溫至80°C，恒溫反應2小時，測定生 成降粘劑分子量達到4000-6000,反應完畢；
[0037]經(jīng)真空干燥箱于35°C進行真空干燥，然后粉碎至200目，得到抗高溫水基鉆井液降 粘劑。
[0038] 對比例1
[0039] 本實施例提供了一種抗高溫水基鉆井液降粘劑，其是通過以下步驟制備得到的：
[0040] 將300重量份的純凈水、20重量份的對苯乙烯磺酸鈉、15重量份的馬來酸酐和1重 量份的烯丙基三甲基氯化銨依次加入到不斷攪拌的四口燒瓶中，待溶解后、加入氫氧化鈉 溶液(質(zhì)量濃度為30 % )調(diào)pH至7.0;
[0041 ] 依次加入1重量份的硫代乙醇、5重量份的硫代硫酸鈉溶液(質(zhì)量濃度為25 % )、10 重量份的過硫酸銨溶液(質(zhì)量濃度為25%)，攪拌、加熱升溫至80°C，恒溫反應1小時，測定生 成降粘劑分子量達到4000-6000,反應完畢；
[0042]經(jīng)真空干燥箱于35°C進行真空干燥，然后粉碎至200目，得到抗高溫水基鉆井液降 粘劑。
[0043] 對比例2
[00