【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種巖屑清除劑及其制備方法和其在油基鉆井液中的應用，屬于石油化工領域。
技術介紹
1、油基鉆井液是以油外相的油包水乳液體系，在穩定井壁、潤滑及抗鹽水污染等方面性能優異，已成為支撐復雜地層安全、高效鉆進的首選關鍵技術，對支撐油氣穩步增儲上產意義較大。但鉆井過程中，地層破碎產生的巖屑經反復井底反復研磨，粒徑大幅降低至亞微米尺寸，進入油基鉆井液后難以通過固控設備去除，導致其含量逐漸增高。微細巖屑含量增高后，會使油基鉆井液中由有機土、水相顆粒形成的框架結構強度進一步加強，導致鉆井液粘切大幅提高，阻礙快速鉆進，同時因粘切高易產生激動壓力進而使井壁不穩定。另外，微細巖屑含量高也會導致泥餅虛厚從而會黏附卡鉆、吸附非離子表面活性劑導致體系乳化穩定性差等問題。當巖屑含量過高時，油基鉆井液性能嚴重惡化，難以重復使用，不得不廢棄處置，進一步增加了油基鉆井液應用成本和環境污染風險。
2、cn113292731a公布了一種油基鉆井液巖屑去除的絮凝劑，采用兩種預聚物通過接枝反應制備，其中一類預聚物為親水單體、陽離子單體和甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，另一類預聚物為油溶性單體、丙烯酰胺和2-巰基乙胺鹽酸鹽的共聚物。該絮凝劑可在油基鉆井液中選擇性絮凝巖屑，進一步結合固控設備清除。但該絮凝劑抗溫能力有限，難以滿足超深高溫井應用要求，另外制備產品的絮凝效果較差。cn114605582a公布了一種抗高溫型油基鉆井液絮凝劑，采用乳液聚合物法通過苯乙烯、甲基丙烯酸酯、脂肪酸和對羥基苯乙烯共聚制備了一類聚合物絮凝劑，該絮凝劑通過苯環的空間位阻和脂肪
3、因此，急需研制一種用于油基鉆井液巖屑選擇性去除的抗高溫高分子量聚合物清除劑。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術的目的在于提供一種巖屑清除劑及其制備方法和其在油基鉆井液中的應用，該巖屑清除劑能夠有效去除油基鉆井液中的巖屑。
2、為達到上述目的，本專利技術提供了一種巖屑清除劑的制備方法，其包括：
3、向含有非離子表面活性劑和陰離子型表面活性劑的溶液體系中加入丙烯酸酯類油溶性單體、胺基類吸附功能單體、油溶性引發劑進行聚合反應，形成第一體系；
4、向第一體系中加入交聯劑進行交聯反應，形成含有聚合物的第二體系；
5、向第二體系中加入油相溶劑進行萃取，得到巖屑清除劑(萃取后，油相體系即為巖屑清除劑，其包括油相溶劑和溶在油相溶劑中的聚合物)。
6、其中，胺基類吸附功能單體和丙烯酸酯類油溶性單體的重量比為1：5～7；交聯劑的重量占丙烯酸酯類油溶性單體和胺基類吸附功能單體總重量的2.0～4.5％。
7、首先，本專利技術采用油溶性單體和胺基類吸附功能單體作為原料先聚合再在交聯劑作用下交聯，可以得到抗溫性能好的高分子量聚合物，這樣制備得到的高分子量聚合物作為巖屑清除劑的組分可使巖屑清除劑選擇性包被油基鉆井液中的微細巖屑，從而實現團聚微細巖屑使其粒徑大幅提升形成更大尺寸的聚集體，進而后續通過簡單篩分、離心等固控設備即可以實現巖屑清除。而且，由此制備得到的高分子量聚合物在液相中的分子尺寸較大，有利于吸附更多的固相進而團聚，從而可以提高微細巖屑的去除效果。
8、同時，該巖屑清除劑對油基鉆井液中的重晶石、有機土等有用固相并無去除作用，從而后續可滿足高密度油基鉆井液中的應用需求。重晶石表面羥基等極性基團含量較低，難以與上述高分子量聚合物中的基團(例如胺基等基團)形成強吸附作用，因此絮凝劑難以在重晶石表面吸附；有機土在制備過程中，表面已被季銨鹽類表面活性劑插層吸附，表面可供吸附的活性基點極少，因此上述清除劑也難以吸附有機土。
9、其次，本專利技術在制備過程中采用油相溶劑將第二體系中制備得到的聚合物萃取出來，由此協同作為組分形成巖屑清除劑，該巖屑清除劑后續可迅速在鉆井液中溶解并產生上述絮凝效果，從而進一步提高去除效率。
10、進一步地，丙烯酸酯類油溶性單體選自(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯中的一種或兩種以上的組合。
11、進一步地，胺基類吸附功能單體選自二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中的一種或兩種以上的組合。
12、進一步地，交聯劑選自多乙烯多胺、n,n-亞甲基二丙烯酰胺和二氨基二苯基砜中的一種或兩種以上的組合。進一步優選交聯劑為多乙烯多胺，更優選多乙烯多胺選自二乙烯三胺和/或四乙烯五胺。多乙烯多胺作為交聯劑，可與多個聚合物端基雙鍵發生邁克爾加成反應，一方面可起到交聯作用，從而可以得到抗溫性能大幅提升的高分子量聚合物，從而后續可滿足深井高溫井得應用需求；另一方面，引入的胺基可進一步增強聚合物在巖屑表面的吸附穩定性，提高前述絮凝效果。
13、進一步地，油溶性引發劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異丁酸二甲酯和過氧化二苯甲酰中的一種或兩種以上的組合。
14、進一步地，油溶性引發劑的重量占丙烯酸酯類油溶性單體和胺基類吸附功能單體總重量的0.5～2.0％。
15、進一步地，非離子表面活性劑的hlb值在8～18之間；優選非離子表面活性劑選自op-10、吐溫-60和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或兩種以上的組合。
16、優選地，非離子表面活性劑的重量占丙烯酸酯類油溶性單體和胺基類吸附功能單體總重量的13.0～26.1％。
17、進一步地，陰離子型表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉和十四烷基磺酸鈉中的一種或兩種以上的組合。
18、優選地，陰離子型表面活性劑的重量占丙烯酸酯類油溶性單體和胺基類吸附功能單體總重量的8.5～17.5％。
19、進一步地，聚合反應的處理溫度為70～80℃、處理時間為3～5h。
20、進一步地，交聯反應的處理溫度為70～80℃、處理時間為2～4h。
21、進一步地，向第二體系中加入油相溶劑靜置以萃取第二體系中的聚合物，靜置的時間為2～4h。
22、進一步地，第二體系中制備得到的聚合物的重均分子量在900萬～1500萬。
23、進一步地，油相溶劑為白油，進一步優選為3號白油和/或5號白油。進一步地，以每克聚合物的重量計，油相溶劑的體積用量為1～3ml。
24、本專利技術還提供了一種巖屑清除劑，其由前述的巖屑清除劑的制備方法制備得到。
25、基于前文的各項原因，本專利技術的巖屑清除劑對油基鉆井液中的微細巖屑具有優異的去除效率。而且，其還具有較好的抗溫性能。
26、本專利技術還提供了一種前述的巖屑清除劑在油基鉆井液中的應用。
27、基于前文的各項原因，本專利技術的巖屑清除劑應用在去除油基鉆井液中微細巖屑時，去除效率高、抗高溫性能好。尤其適用于高溫條件下(例如180～220℃)選擇性去除油基鉆井液中微細巖屑。
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1.一種巖屑清除劑的制備方法，其中，包括：
2.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述胺基類吸附功能單體選自二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的一種或兩種以上的組合。
3.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述交聯劑選自多乙烯多胺、N,N-亞甲基二丙烯酰胺和二氨基二苯基砜中的一種或兩種以上的組合。
4.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述丙烯酸酯類油溶性單體選自(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯和(甲基)丙烯酸十六烷基酯中的一種或兩種以上的組合。
5.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述油溶性引發劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異丁酸二甲酯和過氧化二苯甲酰中的一種或兩種以上的組合；
6.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述非離子表面活性劑的HLB值在8～18之間；
7.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述油相溶劑為白油。
8.根據權利要求
9.一種巖屑清除劑，其中，由權利要求1至8中任一項所述的巖屑清除劑的制備方法制備得到。
10.一種權利要求9所述的巖屑清除劑在油基鉆井液中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種巖屑清除劑的制備方法，其中，包括：
2.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述胺基類吸附功能單體選自二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的一種或兩種以上的組合。
3.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述交聯劑選自多乙烯多胺、n,n-亞甲基二丙烯酰胺和二氨基二苯基砜中的一種或兩種以上的組合。
4.根據權利要求1所述的巖屑清除劑的制備方法，其中，所述丙烯酸酯類油溶性單體選自(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯和(甲基)丙烯酸十六烷基酯中的一種或兩種以上的組合。
5.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：耿愿，孫金聲，屈沅治，王韌，劉人銅，嚴致遠，袁玥輝，任晗，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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