本發(fā)明涉及鉆井液，具體涉及一種磺化防塌鉆井液及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源需求的不斷增長(zhǎng)，石油開采行業(yè)面臨著諸多挑戰(zhàn)。在石油開采過程中，鉆井液作為鉆井工程中的關(guān)鍵介質(zhì)，其性能直接影響著鉆井效率和安全性。鉆井液的主要功能包括攜帶巖屑、穩(wěn)定井壁、冷卻鉆頭以及平衡地層壓力等，其中，防塌性能是鉆井液性能的重要指標(biāo)之一。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，如高溫、高壓、高鹽度等環(huán)境，鉆井液的防塌性能顯得尤為重要。然而，目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的鉆井液在防塌性能方面仍存在一些不足。例如，一些傳統(tǒng)的鉆井液在高溫環(huán)境下穩(wěn)定性較差，容易導(dǎo)致井壁坍塌等問題，增加了鉆井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)和成本。此外，部分鉆井液在抗鹽污染方面的能力較弱，無法滿足在高鹽度地層中鉆井的需求。

2、公開號(hào)為cn114456780a的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種高溫高密度防塌鉆井液組合物及其鉆井液、制備方法和應(yīng)用，所述的鉆井液，所述高溫高密度防塌鉆井液組合物包括：膨潤(rùn)土、降濾失劑、抑制劑、氫氧化鈉和防塌劑；該專利制備的鉆井液防塌性能較差。針對(duì)上述問題，研究人員不斷探索和創(chuàng)新，致力于開發(fā)一種具有優(yōu)異防塌性能的鉆井液。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種磺化防塌鉆井液及其制備方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種磺化防塌鉆井液，包括以下重量份數(shù)的原料：

4、去離子水：100份、膨潤(rùn)土：2-6份、降濾失劑：4-8份、ph調(diào)節(jié)劑：0.5-2份、封堵劑：2-5份、磺化材料：2-6份、改性防塌劑：3-5份、加重劑：20-30份；

5、所述改性防塌劑通過以下方法制備：

6、s1：氮?dú)獗Ｗo(hù)，將dmso（二甲基亞砜）、1,2-環(huán)氧-9-癸烯、木質(zhì)素、催化劑c-94、1-丁基-3-甲基咪唑甲烷磺酸鹽離子液體攪拌混勻，升溫至80-90℃，反應(yīng)3-5h得到改性木質(zhì)素；

7、s2：將dmf（n,n-二甲基甲酰胺）、改性木質(zhì)素、聚醚胺攪拌混勻，然后加入三乙胺，升溫至70-85℃，反應(yīng)8-12h得到聚醚胺改性木質(zhì)素；

8、s3：將乙醇和水混合液、納米二氧化硅混合，超聲，然后加入3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和三乙胺，70-85℃下反應(yīng)4-6h得到硅烷改性納米二氧化硅；

9、s4：氮?dú)獗Ｗo(hù)，將dmf、硅烷改性納米二氧化硅攪拌混勻，升溫至50-70℃，分批次加入聚醚胺改性木質(zhì)素、二月桂酸二丁基錫，反應(yīng)4-6h得到改性防塌劑。

10、步驟s1中，所述木質(zhì)素、1,2-環(huán)氧-9-癸烯的投料質(zhì)量比為10:(1-2)。

11、步驟s2中，所述改性木質(zhì)素、聚醚胺的投料質(zhì)量比為5:(1-2)。

12、步驟s3中，所述納米二氧化硅、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的投料質(zhì)量比為10:(3-6)。

13、步驟s4中，所述聚醚胺改性木質(zhì)素、硅烷改性納米二氧化硅的投料質(zhì)量比為20:(2-5)。

14、所述降濾失劑為羧甲基纖維素。

15、所述ph調(diào)節(jié)劑為碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種；所述封堵劑為磺化瀝青。

16、所述磺化材料為磺化酚醛樹脂。

17、所述加重劑為重晶石粉。

18、一種磺化防塌鉆井液的制備方法，包括以下步驟：

19、（1）按重量份稱?。喝ルx子水：100份、膨潤(rùn)土：2-6份、降濾失劑：4-8份、ph調(diào)節(jié)劑：0.5-2份、封堵劑：2-5份、磺化材料：2-6份、改性防塌劑：3-5份、加重劑：20-30份；

20、（2）向容器中加入去離子水和膨潤(rùn)土，攪拌15-25min后，停止攪拌，密閉養(yǎng)護(hù)24h得到預(yù)水化膨潤(rùn)土漿；向預(yù)水化膨潤(rùn)土漿中按照上述比例依次加入降濾失劑、ph調(diào)節(jié)劑、封堵劑、磺化材料、改性防塌劑，攪拌混勻，最后加入加重劑，攪拌均勻得到磺化防塌鉆井液。

21、由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果包括：

22、（1）本發(fā)明通過木質(zhì)素中的酚羥基與1,2-環(huán)氧-9-癸烯中的雙鍵反應(yīng)生成改性木質(zhì)素，改性木質(zhì)素中的環(huán)氧基與聚醚胺中的氨基反應(yīng)生成聚醚胺改性木質(zhì)素；納米二氧化硅與3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷反應(yīng)生成硅烷改性納米二氧化硅；最后聚醚胺改性木質(zhì)素中的羥基與硅烷改性納米二氧化硅中的異腈酸酯基反應(yīng)生成改性防塌劑。

23、（2）本發(fā)明制備的改性防塌劑中的聚醚胺改性木質(zhì)素和硅烷改性納米二氧化硅的協(xié)同作用可以形成一個(gè)具有多重功能的復(fù)合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以同時(shí)提高鉆井液的穩(wěn)定性、潤(rùn)滑性、濾失控制能力和支撐性能，從而顯著提高鉆井液的滾動(dòng)回收率。

技術(shù)特征：

1.一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，步驟s1中，所述木質(zhì)素、1,2-環(huán)氧-9-癸烯的投料質(zhì)量比為10:(1-2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，步驟s2中，所述改性木質(zhì)素、聚醚胺的投料質(zhì)量比為5:(1-2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，步驟s3中，所述納米二氧化硅、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的投料質(zhì)量比為10:(3-6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，步驟s4中，所述聚醚胺改性木質(zhì)素、硅烷改性納米二氧化硅的投料質(zhì)量比為20:(2-5)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，所述降濾失劑為羧甲基纖維素。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，所述ph調(diào)節(jié)劑為碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種；所述封堵劑為磺化瀝青。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，所述磺化材料為磺化酚醛樹脂。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磺化防塌鉆井液，其特征在于，所述加重劑為重晶石粉。

10.一種權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的磺化防塌鉆井液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種磺化防塌鉆井液及其制備方法，涉及鉆井液技術(shù)領(lǐng)域。一種磺化防塌鉆井液包括以下重量份數(shù)的原料：去離子水：100份、膨潤(rùn)土：2?6份、降濾失劑：4?8份、pH調(diào)節(jié)劑：0.5?2份、封堵劑：2?5份、磺化材料：2?6份、改性防塌劑：3?5份、加重劑：20?30份；本發(fā)明通過木質(zhì)素與1,2?環(huán)氧?9?癸烯反應(yīng)生成改性木質(zhì)素；改性木質(zhì)素與聚醚胺反應(yīng)生成聚醚胺改性木質(zhì)素；納米二氧化硅與3?異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷反應(yīng)生成硅烷改性納米二氧化硅；聚醚胺改性木質(zhì)素與硅烷改性納米二氧化硅反應(yīng)生成改性防塌劑。本發(fā)明制備的鉆井液具有良好的防塌性能和降濾失性能。

技術(shù)研發(fā)人員：白素永,張建新,蘇海軍,單滿缸,韋云麗,曹世慶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：克拉瑪依派特羅爾能源服務(wù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15