背景技術(shù):
在油氣鉆井過(guò)程中,鉆井液工藝技術(shù)是油氣鉆井工程的重要組成部分。它在確保安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井中起著關(guān)鍵性的作用。從20世紀(jì)20年代起,隨著世界石油工業(yè)的迅速發(fā)展,鉆井的數(shù)量、速度和深度均顯著增長(zhǎng),所鉆穿的地層更加復(fù)雜,裸眼也越來(lái)越長(zhǎng),于是對(duì)鉆井液提出了更高的要求。
隨著目前鉆井深度的增加,鉆井作業(yè)日趨復(fù)雜化,定向井、水平井、多側(cè)向井及多分支井等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對(duì)鉆井液處理劑的抗溫抗鹽以及提切等性能要求。盡管油基鉆井液具有耐高溫能力和潤(rùn)滑性能好等優(yōu)點(diǎn),但國(guó)內(nèi)由于成本和環(huán)境、安全和認(rèn)識(shí)等因素,油基鉆井液應(yīng)用相對(duì)比較少。因此,抗高溫水基鉆井液體系仍將是未來(lái)鉆井液技術(shù)的研究重點(diǎn),而高溫水基鉆井液體系的關(guān)鍵之一是要有能抗高溫和抗鹽污染的處理劑。
淀粉類天然高分子由于來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,且易于生物降解,環(huán)保無(wú)毒,在石油工業(yè)中廣泛用途,淀粉也是最早使用的鉆井液降濾失劑之一,主要起到降濾失、增粘、穩(wěn)定井壁和防止坍塌等功能,淀粉在淡水、海水和飽和鹽水鉆井液中均可使用,尤其在飽和鹽水鉆井液中效果更好,但淀粉高溫下易分解發(fā)酵,從而嚴(yán)重限制了淀粉的應(yīng)用。
利用物理、化學(xué)或酶的手段對(duì)天然淀粉的性質(zhì)進(jìn)行改變,通過(guò)分子切斷、重排、氧化或在淀粉分子中引入取代基可制得性質(zhì)發(fā)生變化、加強(qiáng)或具有新的性質(zhì)的淀粉衍生物,即改性淀粉,以不斷改善和提高淀粉的抗高溫性能和降濾失效果。鉆井液用改性淀粉dfd-140通過(guò)在分子鏈上引入抗高溫改良基團(tuán),從而增加了其抗溫抗鹽性能,可抗140℃左右。公開(kāi)號(hào)的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種鉆井液用抗溫淀粉組合物及其制備方法,是由淀粉、催化劑、陽(yáng)離子試劑和交聯(lián)劑在特定工藝制備而成;專利0(公開(kāi)日2015-04-29)的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了的鉆井液用交聯(lián)淀粉及其制備方法是由淀粉與有機(jī)膦酸鹽在有機(jī)溶劑中于緩沖溶液存在下酯化后進(jìn)一步在堿性條件下與氯乙酸鈉作用,再在引發(fā)劑和交聯(lián)劑作用下經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)制得;專利號(hào)為zl200910242693.4公開(kāi)日2010-06-16)的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種抗高溫抗飽和鹽的降濾失劑是由改性淀粉、聚丙烯腈水解物、丙烯磺酸鹽類和引發(fā)劑反應(yīng)制得,通過(guò)對(duì)淀粉交聯(lián)改性或引入抗高溫基團(tuán),提高淀粉的抗高溫性能可抗140℃左右,仍不能滿足石油鉆探中深井對(duì)抗高溫性能(150℃以上)的要求。