本發明涉及一種降粘劑，尤其涉及一種抗高溫的油基泥漿的降粘劑及油基泥漿降粘的方法，屬于石油勘探鉆井液領域。

背景技術：

目前，油基鉆井液在石油勘探鉆井中得到了廣泛的應用。油基鉆井液主要用在頁巖氣和頁巖油井藏以及復雜的高溫深井。為了降低成本和增進性能，油包水的油基鉆井液越用越多。配制高性能的油包水的油基鉆井液，降粘劑是調節流變性能的關鍵因素。

油基泥漿的粘度因為高固相的原因在返到地表以后，比剛入井時的粘度高。巖屑會被泥漿帶到地表。如果泥漿太粘，泵送會很困難。鉆井過程中，巖屑到達地表以后會與鉆井液分離，鉆井液被循環使用。沉砂池會用來分離泥漿中的巖屑。如果固相顆粒太小(如小于0.1nm)，它仍然會懸浮在泥漿中。固相顆粒可以導致泥漿的粘度和切力的增加。

因此，提供一種能降低泥漿到達地表以后的粘度的油基泥漿降粘劑是非常有必要的，可以加強泥漿的循環再利用。

有少量的關于油基鉆井液降粘劑的研究和應用，如公開號為US7368466的專利申請，哈利貝頓的用于低溫的油基鉆井液降粘劑專利，但市場上的降粘劑的抗溫能力都不能達到高溫的要求。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種高效、抗高溫的油基泥漿的降粘劑及油基泥漿的降粘方法。

為了實現上述技術目的，一種油基泥漿降粘的方法，該油基泥漿降粘的方法包括以下步驟：

步驟a：向油基泥漿中加入降粘劑；

步驟b：將油基泥漿注入到井筒中；

步驟c：當油基泥漿到達地表以后回收取樣，測試油基泥漿的性能；

重復進行步驟a至步驟c，直到油基泥漿的粘度達到需要的粘度；

降粘劑為縮聚脂肪酸，縮聚脂肪酸選自十二羥基硬脂酸、聚羥基硬脂酸、硬脂酸、硬脂酸的均聚物、十二羥基硬脂酸與硬脂酸的反應產物中的一種或幾種組合的共聚物，其中，得到的共聚物的分子量為500-10000，在每100wt％的油基泥漿中添加0.03wt％-0.2wt％的降粘劑。在本發明的油基泥漿降粘的方法中，優選地，采用的縮聚脂肪酸的化學式為：R₁[(AO_n-A-OR₂]_m；

其中，R₁是殘留的m個活性氫原子，m≥2，AO是殘留的環氧烷，n為0到100的整數，R₂是氫或COR₃，R₃為聚羥烷基、聚羥烷基羧酸、羥烷基、羥烷基羧酸、聚羥烷基的低聚物、聚羥烷基羧酸的低聚物。

在本發明的油基泥漿降粘的方法中，優選地，采用的聚羥基硬脂酸的分子量為500-5000；采用的硬脂酸的均聚物的分子量為500-5000。

在本發明的油基泥漿降粘的方法中，優選地，采用的降粘劑的適用溫度為22℃-180℃。

在本發明的油基泥漿降粘的方法中，優選地，采用的降粘劑的適用溫度為22℃-130℃。

在本發明的油基泥漿降粘的方法中，優選地，油基泥漿的原料組成包括：每50wt％-90wt％的基油中添加1wt％-5wt％的增稠劑、0wt％-5wt％的石灰、0wt％-30wt％的鹽水、20wt％-70wt％的加重劑、5wt％-10wt％的降濾失劑、0.3wt％-10wt％的乳化劑，油基泥漿的各原料組成的百分比之和為100％。

在本發明的油基泥漿降粘的方法中，優選地，基油包括柴油、汽油或礦物油。

在本發明的油基泥漿降粘的方法中，降粘劑加入后，油基泥漿的粘度屈服值降低50％；優選地，降粘劑加入后，油基泥漿的粘度屈服值降低75％。

本發明還提供了一種油基泥漿的降粘劑，該油基泥漿的降粘劑為縮聚脂肪酸，縮聚脂肪酸選自十二羥基硬脂酸與硬脂酸的反應產物、十二羥基硬脂酸、聚羥基硬脂酸、硬脂酸、硬脂酸的均聚物中的一種或幾種組合的共聚物，其中，得到的共聚物的分子量為500-10000。

本發明的油基泥漿的降粘劑中，優選地，采用的聚羥基硬脂酸的分子量為500-5000。

本發明的油基泥漿的降粘劑中，優選地，采用的硬脂酸的均聚物的分子量為500-5000。

本發明的油基泥漿的降粘劑包括CZ8-50A型縮聚脂肪酸，是由croda公司生產的Hypermer LP1。

在本發明提供的油基泥漿的降粘劑中，優選地，縮聚脂肪酸的化學式為：R₁[(AO_n-A-OR₂]_m；

其中，R₁是殘留的m個活性氫原子(m≥2)，AO是殘留的環氧烷，n為0到100的整數，R₂是氫或者COR₃，R₃為聚羥烷基、聚羥烷基羧酸、羥烷基、羥烷基羧酸、聚羥烷基的低聚物、聚羥烷基羧酸的低聚物。

在本發明提供的油基泥漿的降粘劑中，優選地，采用的油基泥漿的原料組成包括：每50wt％-90wt％的基油中添加1wt％-5wt％的增稠劑、0wt％-5wt％的石灰、0wt％-30wt％的鹽水、20wt％-70wt％的加重劑、5wt％-10wt％的降濾失劑、0.3wt％-10wt％的乳化劑，所述油基泥漿的各原料組成的百分比之和為100％。

根據本發明的具體實施方式，采用的鹽水是氯化物、溴化物、鉀鹽、碘鹽、甲酸鹽、鈉鹽、鈣鹽和鋅鹽中的一種或幾種的組合。實際應用中，鹽水為CaBr₂、CaCO₃、CaCl₂、NaCl、ZnBr₂和KCl中的一種或幾種的組合。

在本發明提供的油基泥漿的降粘劑中，優選地，采用的基油包括柴油、汽油或礦物油。

在本發明提供的油基泥漿的降粘劑中，優選地，該油基泥漿的降粘劑的適用溫度為22℃-180℃。

在本發明提供的油基泥漿的降粘劑中，優選地，該油基泥漿的降粘劑的適用溫度為22℃-130℃。

在本發明提供的油基泥漿的降粘劑中，優選地，該油基泥漿的降粘劑加入油基泥漿后，油基泥漿的粘度屈服值降低50％；更優選地，該油基泥漿的降粘劑加入油基泥漿后，油基泥漿的粘度屈服值降低75％。

本發明的油基泥漿的降粘劑和油基泥漿降粘的方法，能降低油基泥漿到達地表以后的粘度，可以加強泥漿的循環再利用。

本發明的油基鉆井液的降粘劑自身抗高溫，在225℃高溫下、16小時的老化的抗溫實驗前后，紅外光譜重合很好，表明降粘劑自身的抗溫能力強。

附圖說明

圖1為加入各種降粘劑前后的屈服值對比曲線。

圖2為加入不同濃度的CZ8-50A前后的屈服值對比曲線。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。

本發明中的定義可以從韋氏詞典第三版中查到。

粘度表示液體流動需要克服的阻力。粘度定量的表示內摩擦力的大小，通過測量單位面積上平行層流體以單位速度從一端到另一端克服的阻力獲得數值。

粘度的測定方法，不僅限于漏斗粘度計和六速儀。六速儀測量塑性粘度(PV)和動切力(YP)。六速儀有一個帶襯套的轉子可以在泥漿中以多種速度旋轉，泥漿的扭矩被同心懸錘測量出來。根據在不同轉速的六速儀讀數，可以算出塑性粘度(PV)和動切力(YP)。例如根據賓漢塑性模型，PV＝600轉的讀數-300轉的讀數。YP＝PV-300轉的讀數，600轉和300轉的讀數是指使用六速儀測量鉆井液流變性能時，轉速在600轉和300轉的剪切應力讀數值。

降粘劑指的是解絮凝劑，是一種降粘和防止絮凝的助劑，絮凝就是小微粒聚集的過程。

分散劑是幫助破碎的固體或液體以微粒或微滴形式分散到另外的介質中的化學物質。

實施例1

本實施例提供了多種降粘劑，所用降粘劑包括CZ8-50A、CZ8-50B、CZ2-53、CZ2-4A，在四個不同油基泥漿中的評估效果。

本實施例中的CZ8-50A是縮聚脂肪酸，是由croda公司生產的Hypermer LP1。Croda公司用它作為一種高分子分散劑和潤濕劑。Hypermer LP-1是一種在環烷基和石蠟基礦物油中溶解性都很好的高分子表面活性劑，也有很好的乳化穩定性能。在25℃時是一種石蠟狀固體，是一種非離子型表面活性劑-酯可以起到乳化劑的功能，可以與水互溶。

CZ8-50B是stepan公司生產的一種線性烷基醇乙氧基化物，是一種液體。

CZ2-53是CNPC USA公司生產的咪唑啉。

CZ2-53是含30％丁醇的1-羥乙基-2-油基咪唑啉(70％)。

CZ2-4A是Akzo Nobel公司生產的聚(氧-1,2-乙二基)，α-(2-乙基己基)-ω-羥基。

四個油基泥漿只是降粘劑不同，測量添加各種降粘劑前后的泥漿粘度變化。測量方法是測量6個剪切速率下的讀數值，在600轉，300轉，200轉，100轉，6轉，3轉的讀數。試驗測量溫度是150F，即可得到塑性粘度和動切力。表1列出了測試結果，表1中ppb值磅每350毫升(ppb為：份每桶(part per barrel)，這里的桶是實驗室的桶，也就是350毫升，1份大約一克)。

表1

從表1中可以看出，CZ8-50A在各種剪切速率下都有很好的降粘效果，CZ8-50B和CZ2-4A沒有降粘效果，而且起到了增粘的作用。

圖1為加入各種降粘劑前后的動切力變化曲線。通過圖1可以看出，CZ8-50A是所有降粘劑中降低動切力最大的。

實施例2

實施例2是使用不同用量的CZ8-50A對油基鉆井液的降粘效果比較。

具體降粘過程包括以下步驟：

步驟a：向油基泥漿中加入降粘劑；

步驟b：將油基泥漿注入到井筒中；

步驟c：當油基泥漿到達地表以后回收取樣，測試油基泥漿的性能。

根據降粘劑添加前油基泥漿的粘度，CZ8-50A的使用量從0.2克增加到1.5克。表2是油基鉆井液在添加降粘劑前后的流變性能比較。

通過表2看出，適當的CZ8-50A使用量可以將動切力降到井筒需要的范圍。動切力變化常用于表征降粘劑。油基鉆井液具有最大的動切力變化。CZ8-50A降粘的最佳使用濃度是每350毫升泥漿添加1.0338克。

表2

圖2為在加入不同用量的CZ8-50A前后，動切力的變化曲線。通過圖2可以看出，加入1.5ppb的CZ8-50A降低的動切力最大，約35Lb/100ft²。

上述CZ8-50A縮聚脂肪酸降粘用于降低油基泥漿粘度時，添加量是油基泥漿重量的0.03-0.2％(0.25-1.5ppb)。

以上實施例說明，本發明的油基泥漿的降粘劑和油基泥漿降粘的方法可以有效降低油基泥漿的粘度。