一种泡沫钻井液及其应用的制作方法

本发明提供了一种泡沫钻井液，特别是绿色环保型的非水基泡沫钻井液。

背景技术：

1、目前已知的水基泡沫钻井液和油基泡沫钻井液的生物降解性均较低，例如在常规油基泡沫钻井液中其基液中使用的柴油或白油，对地层环境具有一定的破坏作用，已经成为制约油基钻井液发展的重大阻碍。

技术实现思路

1、本发明之一提供了一种钻井液，其包括耐高温表面活性剂、可降解稳泡增粘剂、疏水纳米二氧化硅和植物油。

2、在一个具体实施方式中，所述耐高温表面活性剂由天然黄松香树脂与二乙烯三胺五乙酸合成制备而成；其合成步骤如下：

3、1)将天然黄松香树脂加热至完全软化，得到软化黄松香；

4、2)将软化黄松香溶于溶剂中，在搅拌过程中滴加二乙烯三胺五乙酸，调节ph值至8至10，在75至85℃°条件下持续搅拌反应8至10h，干燥，得到所述耐高温表面活性剂。

5、在一个具体实施方式中，所述然黄松香树脂与所述二乙烯三胺五乙酸的质量比为1：0.2至1：0.3。

6、在一个具体实施方式中，所述溶剂为乙醇水溶液。

7、在一个具体实施方式中，所述溶剂为70wt％至80wt％的乙醇水溶液，例如75wt％的乙醇水溶液。

8、在一个具体实施方式中，所述可降解稳泡增粘剂由木薯淀粉和聚天冬氨酸接枝聚合反应而成；其合成步骤如下：

9、1)将木薯淀粉和水混合，加热制得木薯淀粉糊；

10、2)将木薯淀粉糊与聚天冬氨酸和过硫酸铵混合，反应，得到接枝反应物；

11、3)将接枝反应物与乙醇混合，形成沉淀物，过滤，干燥，得到所述可降解稳泡增粘剂。

12、在一个具体实施方式中，所述木薯淀粉与水的质量比为1:45至1:55。

13、在一个具体实施方式中，所述木薯淀粉与所述聚天冬氨酸的质量比为1：3.5至1：4.5。

14、在一个具体实施方式中，以所述木薯淀粉和所述聚天冬氨酸的质量总和计作100％，所述过硫酸铵的用量为1％至1.5％。

15、在一个具体实施方式中，在步骤1)中，在80至90℃制得所述木薯淀粉糊。

16、在一个具体实施方式中，在步骤2)中，在90至95℃下反应4至6h。

17、在一个具体实施方式中，所述疏水纳米二氧化硅为经kh-550改性的纳米二氧化硅(kh550-sio2)。

18、在一个具体实施方式中，所述植物油为菜籽油。

19、在一个具体实施方式中，以所述植物油的总质量为100％计，所述耐高温表面活性剂用量为0.2wt％至0.3wt％，所述可降解稳泡增粘剂用量为0.3wt％至0.4wt％，所述改性纳米二氧化硅用量为0.35wt％至0.5wt％。

20、本发明的有益效果：

21、本发明的钻井液的半衰期t1/2在120min以上，抗高温性能达180℃，岩心渗透率恢复值为84％以上，生物降解性达到80％以上，耐盐性能良好。

技术特征：

1.一种钻井液，其包括耐高温表面活性剂、可降解稳泡增粘剂、疏水纳米二氧化硅和植物油。

2.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述耐高温表面活性剂由天然黄松香树脂与二乙烯三胺五乙酸合成制备而成；其合成步骤如下：

3.根据权利要求2所述的钻井液，其特征在于，所述然黄松香树脂与所述二乙烯三胺五乙酸的质量比为1：0.2至1：0.3。

4.根据权利要求2所述的钻井液，其特征在于，所述溶剂为乙醇水溶液；

5.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述可降解稳泡增粘剂由木薯淀粉和聚天冬氨酸接枝聚合反应而成；其合成步骤如下：

6.根据权利要求5所述的钻井液，其特征在于，所述木薯淀粉与水的质量比为1:45至1:55；和/或

7.根据权利要求5所述的钻井液，其特征在于，在步骤1)中，在80至90℃制得所述木薯淀粉糊；

8.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述疏水纳米二氧化硅为经kh-550改性的纳米二氧化硅。

9.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述植物油为菜籽油。

10.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，以所述植物油的总质量为100％计，所述耐高温表面活性剂用量为0.2wt％至0.3wt％，所述可降解稳泡增粘剂用量为0.3wt％至0.4wt％，所述改性纳米二氧化硅用量为0.35wt％至0.5wt％。

技术总结
本发明提供了一种泡沫钻井液及其应用。所述钻井液其包括耐高温表面活性剂、可降解稳泡增粘剂、疏水纳米二氧化硅和植物油。其中，耐高温表面活性剂由天然黄松香树脂与二乙烯三胺五乙酸反应合成；可降解稳泡增粘剂由木薯淀粉和聚天冬氨酸的接枝聚合反应而成；疏水纳米二氧化硅为经KH‑550改性的纳米二氧化硅；所用植物油为菜籽油。

技术研发人员：李银婷,李双贵,于洋,方俊伟,易浩,贾晓斌
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23