專利名稱：疏水締合羥乙基纖維素化合物及合成方法、鉆井液處理劑及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣井工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種疏水締合羥乙基纖維素、合成方法及應(yīng)用。長期以來，膨潤土用作鉆井液體系的基本配漿材料，在鉆進(jìn)過程中，膨潤土對(duì)增粘、提切、造壁起到重要作用。水基鉆井液體系中含有的膨潤土，容易引起鉆井液的高粘度、 高固相，高粘度、高固相容易引起鉆井過程中的起下鉆遇阻、卡鉆、機(jī)械鉆速低、地層傷害等問題，從而導(dǎo)致鉆速降低、鉆井費(fèi)用增加。高的膨潤土含量所引起的分散、水化、聚結(jié)、絮凝等一系列問題，使得鉆井液穩(wěn)定性難以控制。獲得高產(chǎn)的重要前提，是盡量保證儲(chǔ)層不受損害。鉆井液造成儲(chǔ)層損害的因素有很多，鉆井液中固相顆粒的侵入、巖石與濾液之間的不配伍性等。水基膨潤土鉆井液體系，聚合物會(huì)隨濾液侵入地層，含有聚合物的泥餅不夠致密以及不易降解，細(xì)顆粒侵入地層，因而勢(shì)必會(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成一定損害。特別是對(duì)低滲地層，這種傷害尤為嚴(yán)重。為解決這些問題，常通過改變膨潤土的粒度大小及分布、改善和改變其表面性質(zhì)， 來達(dá)到優(yōu)化鉆井液體系的綜合性能的目的。但現(xiàn)有聚僉物不能從根本上解決由于膨潤土的高含量而引起的各種問題，這是因?yàn)楝F(xiàn)有聚合物在鉆井液中的作用機(jī)理是建立在和膨潤土作用的基礎(chǔ)上，因此要想從根本上解決這一問題，需要研究一種能替代或部分替代膨潤土的M^li，達(dá)到既降低了鉆井液體系的固相含量，但又不降低其懸浮攜帶能力，同時(shí)又提高鉆井液的耐溫抗鹽性的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是利用改性天然高分子一疏水締合羥乙基纖維素，來替代具有潛在毒性、難降解的人工合成聚合物聚丙烯酰胺。提供一種疏水締合羥乙基纖維素、疏水締合羥乙基纖維素的合成方法、鉆井液處理劑的配制及應(yīng)用
所述疏水締合羥乙基纖維素具有如下式I所示的結(jié)構(gòu)單元
式 I 中，R 為-C12H25, -C14H29 或-C16H33O
所述的疏水締合羥乙基纖維素為，C12-疏水締合羥乙基纖維素(R為-C12H25)、 C14-疏水締合羥乙基纖維素(R為-C14H29)或C16-疏水締合羥乙基纖維素(R為-C16H33)。
背景技術(shù)：
權(quán)利要求
1.疏水締合羥乙基纖維素化合物，其特征是所述疏水締合羥乙基纖維素化合物具有如下式I的結(jié)構(gòu)式， 式 I 中，R 為-C12H25 或-C14H29 或-C16H33O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疏水締合羥乙基纖維素化合物，其特征是特別優(yōu)選R 為-C12H25-疏水締合羥乙基纖維素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的疏水締合羥乙基纖維素化合物，其特征是疏水締合羥乙基纖維素的分子量為100萬-150萬。
4.疏水締合羥乙基纖維素化合物的合成方法，其特征在于將羥乙基纖維素(HEC) 5-10g溶于異丙醇(IPA)中，常溫下攪拌，通氮?dú)?0-50min，然后加入濃度為3-5wt%Na0H水溶液30-40mL，常溫下溶脹20-24h，升溫至75_80°C，緩慢滴加由溴代十二烷或溴代十四烷或溴代十六烷2. 4mL溶于5 mL異丙醇中的溴代烷-異丙醇溶液，再次通入氮?dú)?0-50min， 然后在75-80°C溫度下反應(yīng)6-8h，反應(yīng)完畢進(jìn)行產(chǎn)物后處理，所得產(chǎn)物過濾，將固體物分別用正己烷、80vol%丙酮洗滌各1-2次，80 vol %丙酮浸泡證，過濾除去殘余未反應(yīng)物，所得固體物再用冰醋酸中和至pH=7-8，過濾，然后用100%丙酮洗滌中和后的固體物2-3次、浸泡4- 后過濾，將過濾后的固體產(chǎn)物放入40-45°C真空干燥箱中干燥4-6h，得疏水締合羥乙基纖維素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疏水締合羥乙基纖維素化合物的合成方法，其特征是所述的溴代十二烷或溴代十四烷或溴代十六烷為溴代十二烷。
6.疏水締合羥乙基纖維素鉆井液處理劑，其特征在于疏水締合羥乙基纖維素含量為 80-90%,降濾失劑(SPNH) 10-20% 或降濾失劑(SMP- III ) 10-20%o
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的疏水締合羥乙基纖維素鉆井液處理劑，其特征在于疏水締合羥乙基纖維素含量為80%，降濾失劑(SPNH) 20%或降濾失劑(SMP-III) 20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的疏水締合羥乙基纖維素鉆井液處理劑，其特征在于疏水締合羥乙基纖維素含量為90%，降濾失劑(SPNH) 10%或降濾失劑(SMP-III ) 10%。
9.疏水締合羥乙基纖維素鉆井液處理劑應(yīng)用，其特征在于由疏水締合羥乙基纖維素與降濾失劑(SPNH)或降濾失劑(SMP-III )調(diào)配混合制得的鉆井液處理劑加入到鉆井液中的濃度為2-5%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種疏水締合羥乙基纖維素化合物及合成方法、鉆井液處理劑及應(yīng)用，將羥基纖維素中加入異丙醇、攪拌，通氮?dú)?，加入NaOH水溶液溶脹后，升溫，滴加溴代十二烷-異丙醇溶液，再次通入氮?dú)猓磻?yīng)后傾出產(chǎn)物，經(jīng)過濾，用正己烷洗滌固體物、用丙酮洗滌固體物后用丙酮浸泡固體物，過濾除去未反應(yīng)物，產(chǎn)物用冰醋酸中和，過濾，再用丙酮洗滌中和產(chǎn)物，浸泡后過濾，將過濾后的固體產(chǎn)物放入真空干燥箱中干燥，得疏水締合羥乙基纖維素。替代具有潛在毒性、難降解的人工合成聚合物聚丙烯酰胺，鉆井液處理劑由疏水締合羥乙基纖維素與鉆井液降濾失劑配制而成。保證頁巖、粘土和鉆屑穩(wěn)定性，替代或部分替代膨潤土，從而提高鉆井液的穩(wěn)定性，防止井壁坍塌，保護(hù)油氣層。
文檔編號(hào)C09K8/035GK102363635SQ20111025043
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者嚴(yán)波, 宮新軍, 李秀靈, 楊倩云, 楊龍波, 王寶田, 王彥玲, 蔣莉, 袁麗, 郭保雨, 高素麗 申請(qǐng)人:中國石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工程技術(shù)公司, 中國石油化工股份有限公司