专利名称：一种多功能钻井液处理剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种多功能钻井液处理剂及其制备方法，属于石油钻井过程中的钻井液用处理剂技术领域。
背景技术：
在石油钻井过程中，为了保证钻井的顺利进行及保护油气层，钻井液需要具备多种功能为了保持井壁稳定，钻井液应具有较好的防塌性能；为了降低钻具及钻头在旋转过程中的摩擦力和扭矩，钻井液应具有较好的润滑性能；为了降低钻井液侵入低渗透油气层后的水锁损害，钻井液应具有较好的降滤失作用及低表面张力，等等。钻井液性能的调整和维护时通过加入合适的钻井液用处理剂来实现的，为了使钻井液具有良好的综合性能，钻井液中往往同时加入多种处理剂为了使钻井液具有良好的 防塌性能，需要加入无机盐、有机胺、多元醇、改性浙青等防塌剂；为了保证钻井液具有良好的润滑性，需要加入原油、植物油、合成基油、表面活性剂等润滑剂；为了使钻井液具有良好的降滤失性能，需要加入褐煤类、淀粉类、烯类单体聚合物类、树脂类等降滤失剂；为了使钻井液具有良好的防水锁性能，需要加入阴离子或阳离子或非离子的表面活性剂等；为了使钻井液具有良好的流变性能，需要加入聚丙烯酰胺、钠羧甲基纤维素、生物聚合物等增粘剂。多种处理剂同时加入钻井液既增加了钻井液成本，又增加了工人的劳动强度，同时使钻井液成分复杂，维护处理难度增加。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种较低成本的同时具有润滑、防塌、降滤失及保护油气层等多种功能的钻井液处理剂，目的是减少配制钻井液时处理剂的使用种类和数量，降低钻井液成本，减轻工人的劳动强度，使钻井液维护处理简单。本发明的技术方案如下一种钻井液处理剂，按原料总量1000质量份计，原料的质量配比为非离子表面活性剂100 400份，阳离子氟碳表面活性剂50 100份，醇胺类化合物10 50份，消泡剂O. 5 3份，余量为水；所述的非离子表面活性剂是司盘20、司盘60或司盘80 ;所述的醇胺类化合物是一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。按以下方法制得将水升温至35_70°C，搅拌条件下分别加入阳离子氟碳表面活性剂、醇胺类化合物、非离子表面活性剂，全部加完后继续搅拌O. 5-2h ;降温至3(T34°C，加入消泡剂，搅拌，放料，即得。所述的阳离子氟碳表面活性剂为市购产品。本发明优选的，所述的阳离子氟碳表面活性剂选自JSC2170T或JSC2180T (上海久士城化学有限公司)、AF4018_SJ (上海亚孚化工科技有限公司)或FCY (杭州仁杉科技有限公司)。 根据本发明优选的，所述的醇胺类化合物是三乙醇胺。
根据本发明优选的，所述的消泡剂选自聚二甲基硅氧烷、10%聚乙烯醇1788溶液、
正辛醇或磷酸三丁酯。根据本发明，一种钻井液处理剂的制备方法，包括如下步骤(I)将水加入反应釜，升温至35-70°C，加入阳离子氟碳表面活性剂，搅拌30-60分钟；(2)加入醇胺类化合物，搅拌5-10分钟；(3)加入非离子表面活性剂，全部加入完成后继续搅拌30-120分钟；(4)降温至3(T34°C，加入消泡剂，搅拌10-30分钟放料即可。本发明所述方法制得的多功能钻井液处理剂，外观为乳白色液体，无异味，在水中 具有很好的分散和溶解作用。本发明的多功能钻井液处理剂的应用，可直接加入各种水基钻井液中使用，加量为钻井液的1%_5%体积比。本发明的的技术特点本发明采用非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂为主要原料，产品具有润滑、防塌、降滤失、降低表面张力及保护油气层等多种功能；醇胺类化合物有利于产品的稳定及改善产品的润滑性能；消泡剂具有良好的消泡作用，消除生产过程中产生的气泡，便于放料及产品包装。与现有技术相比，本发明具有以下显著优点I)制备工艺简单，成本较低；2)产品具有润滑、防塌、降滤失及降低表面张力等多种功能，具有一剂多用的特占.3)抗温能力达180°C，可用于深井及超深井；4)与钻井液配伍性好，对钻井液性能无不良影响；5)无荧光，有利于在探井使用。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述，但不限于此。各实施例中组分的含量以重量份表示。各实施例中的原料均为市购产品。本发明涉及的多种功能钻井液处理剂的性能测试方法如下(I)API滤失量的测定基浆配制取400ml蒸馏水，加入20. Og钠膨润土、I. Og纯碱，在高速搅拌器上搅拌20min，期间至少暂停2次，把杯壁和叶片上的钠膨润土刮入搅拌杯中，然后在室温下密闭养护24h。在基浆中加入8. Oml多种功能钻井液处理剂，然后高速搅拌lOmin，按GB/T16783. 1-2006的规定测其API滤失量。(2)润滑系数降低率的测定在400mL蒸馏水中加入24. Og钠膨润土高速搅拌搅拌20min后，在密闭的容器中养护24h作为基浆；取400mL基浆加入4. Oml多种功能钻井液处理剂，用搅拌器搅拌5min ；在极压润滑仪上分别测定基浆及基浆加入样品后的润滑系数，按SY/T6094-94中4. 2进行测定。按式计算润滑系数降低率
权利要求
1.一种钻井液处理剂，按原料总量1000质量份计，原料的质量配比为 非离子表面活性剂100 400份，阳离子氟碳表面活性剂50 100份，醇胺类化合物10 50份，消泡剂O. 5 3份，余量为水；所述的非离子表面活性剂是司盘20、司盘60或司盘80 ;所述的醇胺类化合物是一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺； 按以下方法制得 将水升温至35-70°C，搅拌条件下分别加入阳离子氟碳表面活性剂、醇胺类化合物、非离子表面活性剂，全部加完后继续搅拌O. 5-2h ;降温至3(T34°C，加入消泡剂，搅拌，放料，即得。
2.根据权利要求I所述的钻井液处理剂，其特征在于，所述的阳离子氟碳表面活性剂选自阳离子氟碳表面活性剂JSC2170T或JSC2180T，阳离子氟碳表面活性剂AF4018-SJ，或者，阳离子氟碳表面活性剂FCY。
3.根据权利要求I所述的钻井液处理剂，其特征在于，所述的醇胺类化合物是三乙醇胺。
4.根据权利要求I所述的钻井液处理剂，其特征在于，所述的消泡剂选自聚二甲基硅氧烷、10%聚乙烯醇1788溶液、正辛醇或磷酸三丁酯。
5.权利要求f4任一项所述的钻井液处理剂的制备方法，包括如下步骤 (1)将水加入反应釜，升温至35-70°C，加入阳离子氟碳表面活性剂，搅拌30-60分钟； (2)加入醇胺类化合物，搅拌5-10分钟； (3)加入非离子表面活性剂，全部加入完成后继续搅拌30-120分钟； (4)降温至3(T34°C，加入消泡剂，搅拌10-30分钟放料即可。
6.权利要求广4任一项所述的钻井液处理剂的应用，直接加入水基钻井液中使用，力口量为钻井液的1%_5%体积比。
全文摘要
本发明提供一种多功能钻井液处理剂及其制备方法。该钻井液处理剂是按以下方法制得将水升温至35-70℃，搅拌条件下分别加入阳离子氟碳表面活性剂、醇胺类化合物、非离子表面活性剂，全部加完后继续搅拌0.5-2h；降温至30~34℃，加入消泡剂，搅拌，放料，即得。本发明工艺简单，成本低廉；所得产品具有润滑、防塌、降滤失及降低表面张力等多种功能，抗温能力达180℃，可用于深井及超深井；与钻井液配伍性好，对钻井液性能无不良影响。
文档编号C09K8/035GK102925121SQ20121043828
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者吕开河, 任冠龙, 刘天科 申请人:中国石油大学(华东)