一种腐植酸页岩抑制剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种腐植酸页岩抑制剂的制备方法，包括：在搅拌状态下，加入腐植酸、氢氧化钠和水，在70℃下，反应1小时，得到混合物；向所述混合物中加入多胺A和甲醛进行反应，得到反应产物；在搅拌状态下，向所述反应产物中加入多胺B和环氧氯丙烷进行反应，将得到的反应产物在70℃下干燥并粉碎，得到腐植酸页岩抑制剂。本发明专利技术制备的改性腐植酸页岩抑制剂是将天然材料改性得到，该页岩抑制剂为固态，运输方便，具有绿色环保、无毒、易降解的特点，具有良好的页岩抑制能力，而且有一定降黏作用和低起泡率，并对切力和滤失量影响不大，与钻井液配伍性较好。本发明专利技术还提供了一种腐植酸页岩抑制剂和钻井液。剂和钻井液。

【技术实现步骤摘要】
一种腐植酸页岩抑制剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于钻井液
，尤其涉及一种腐植酸页岩抑制剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着非常规油气资源不断开采，深井、超深井、海洋井及复杂地段井的出现，在钻探过程中遇到泥页岩地层时，泥页岩的水化膨胀、分散将导致井壁失稳、钻头泥包和井眼净化等一系列问题，增加了钻井难度，并对钻井液体系特别是页岩抑制剂提出了更高的要求。常用的页岩抑制剂主要有聚合物类、无机盐类、沥青类、聚胺等，这些页岩抑制剂均各自存在一些不足，如环保性较差、成本高，加量较高时对钻井液造成较多的负面影响，如出现增黏、絮凝、起泡等现象。因此，开发一种低成本、环保性能强且对钻井液无负面作用的页岩抑制剂具有重要意义。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种腐植酸页岩抑制剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的方法制备的腐植酸页岩抑制剂无毒、绿色、易生物降解，使用成本低、页岩抑制能力强，制备方法工艺简便、反应条件温和、生产成本低。
[0004]本专利技术提供了一种腐植酸页岩抑制剂的制备方法，包括：
[0005]将腐植酸、氢氧化钠和水进行第一反应，得到第一反应产物；
[0006]将所述第一反应产物和多胺A、甲醛进行第二反应，得到第二反应产物；
[0007]将所述第二反应产物和多胺B、环氧氯丙烷进行第三反应，得到腐植酸页岩抑制剂；
[0008]所述多胺A选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的一种；
[0009]所述多胺B选自二甲胺或二乙胺。
[0010]优选的，所述腐植酸、氢氧化钠、水、多胺A、甲醛、多胺B和环氧氯丙烷的质量比为(20～30)：2：(50～60)：(5～8)：(10～12)：(10～15)：(14～18)。
[0011]优选的，所述第一反应的温度为65～75℃。
[0012]优选的，所述第二反应的温度为80～90℃。
[0013]优选的，所述第三反应的温度为60～70℃。
[0014]优选的，所述第一反应在搅拌的条件下进行；所述第三反应在搅拌的条件下进行。
[0015]优选的，所述第三反应完成后还包括：
[0016]将得到的反应产物进行干燥和粉碎，得到腐植酸页岩抑制剂。
[0017]优选的，所述干燥的温度为65～75℃。
[0018]本专利技术提供了一种上述方案所述的方法制备得到的腐植酸页岩抑制剂。
[0019]一种钻井液，包括：上述技术方案所述的腐植酸页岩抑制剂。
[0020]生物质原料具有环保、易生物降解、价格低廉等优点，但无法直接使用，需要使用
化学、生物等手段进行改性。腐植酸是一类来源广泛、低材料成本的生物质资源，因此对腐植酸改性来制备页岩抑制剂具有良好的前景。
[0021]本专利技术提供的腐植酸页岩抑制剂以腐植酸为主剂，经化学改性得到。本专利技术提供的腐植酸页岩抑制剂不仅具有无毒、绿色、易生物降解的环保性能，而且具有使用成本低、页岩抑制能力强等特点，产品生产工艺简便、反应条件温和、生产成本低。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供的改性腐植酸页岩抑制剂的制备方法，是对天然材料改性得到的，具有原料来源广泛，环保性优良，生物降解性好等特点。由腐植酸改性得到的页岩抑制剂不仅具有良好的页岩抑制能力，而且使用过程中不增粘、不起泡、使用加量更为宽泛、具有一定降黏能力等特点。本专利技术提供的腐植酸改性页岩抑制剂为固体，相比于常用的液体页岩抑制剂，其生产工艺简便、运输方便，特别是腐植酸材料成本低，使得产品成本大幅降低。
[0023]本专利技术提供的腐植酸页岩抑制剂的阳离子度为2～4.5mmol/g，相对抑制率为97～99.5％。
具体实施方式
[0024]下面将对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本专利技术保护的范围。应理解，本专利技术实施例仅用于说明本专利技术的技术效果，而非用于限制本专利技术的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
[0025]本专利技术提供了一种腐植酸页岩抑制剂的制备方法，包括：
[0026]将腐植酸、氢氧化钠和水进行第一反应，得到第一反应产物；
[0027]将所述第一反应产物和多胺A、甲醛进行第二反应，得到第二反应产物；
[0028]将所述第二反应产物和多胺B、环氧氯丙烷进行第三反应，得到腐植酸页岩抑制剂；
[0029]所述多胺A选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的一种；
[0030]所述多胺B选自二甲胺或二乙胺。
[0031]在本专利技术中，所述第一反应优选在搅拌的条件下进行。在本专利技术中，所述第一反应的温度优选为65～75℃，更优选为68～72℃，最优选为70℃；所述第一反应的时间优选为0.5～1.5小时，更优选为0.8～1.2小时，最优选为1小时。
[0032]在本专利技术中，所述第二反应的方法优选包括：
[0033]向所述第一反应产物中加入多胺A和甲醛进行第二反应，得到第二反应产物。
[0034]在本专利技术中，所述第二反应的温度优选为80～90℃，更优选为82～88℃，更优选为84～86℃，最优选为90℃；所述第二反应的时间优选为2～4小时，更优选为2.5～3.5小时，最优选为2.5小时或3小时。
[0035]在本专利技术中，所述第三反应的方法优选包括：
[0036]向所述第二反应产物中加入多胺B和环氧氯丙烷进行第三反应，得到腐植酸页岩抑制剂。
[0037]在本专利技术中，所述第三反应的温度优选为60～70℃，更优选为63～67℃，最优选为
60℃；所述第三反应的时间优选为5～7小时，更优选为5.5～6.5小时，最优选为6小时或7小时。
[0038]在本专利技术中，所述多胺A优选为乙二胺或二乙烯三胺，更优选为二乙烯三胺。
[0039]在本专利技术中，所述多胺B优选为二甲胺。
[0040]在本专利技术中，所述腐植酸、氢氧化钠、水、多胺A、甲醛、多胺B和环氧氯丙烷的质量比优选为(20～30)：2：(50～60)：(5～8)：(10～12)：(10～15)：(14～18)，更优选为(23～27)：2：(53～57)：(6～7)：11：(11～14)：(15～17)，最优选为20：2：50：6：11：10：16。
[0041]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的腐植酸页岩抑制剂；所述腐植酸页岩抑制剂的阳离子度优选为2～4.5mmol/g；相对抑制率优选为97～99.5％。
[0042]本专利技术提供了一种钻井液，包括：上述技术方案所述的腐植酸页岩抑制剂。
[0043]本专利技术对所述钻井液的其它成分没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际需要选择合适成分的钻井液，向其中添加上述技术方案所述的页岩抑制剂即本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腐植酸页岩抑制剂的制备方法，包括：将腐植酸、氢氧化钠和水进行第一反应，得到第一反应产物；将所述第一反应产物和多胺A、甲醛进行第二反应，得到第二反应产物；将所述第二反应产物和多胺B、环氧氯丙烷进行第三反应，得到腐植酸页岩抑制剂；所述多胺A选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的一种；所述多胺B选自二甲胺或二乙胺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腐植酸、氢氧化钠、水、多胺A、甲醛、多胺B和环氧氯丙烷的质量比为(20～30)：2：(50～60)：(5～8)：(10～12)：(10～15)：(14～18)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反应的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弌，单海霞，张鑫，周亚贤，李彬，肖晖，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程有限公司中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：