一种油气层保护剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及钻井技术，尤其是设及油气保护剂。
【背景技术】
[0002] 在钻井过程中，由于钻井液所产生的正压差的存在很难避免对所钻油气层造成伤 害，为了降低油气层损害的程度，最终实现零伤害钻井，所W需要开展油气层保护钻井完井 液体系的研究。目前国内外正在研究与应用的体系主要有:无侵入、正电胶(MMH)、娃酸盐、 甲基葡萄糖(MEG)、甲酸盐、全油基、合成基钻井完井液体系等。
[0003] 现有的油气层保护技术中最常用也是很重要的一项就是屏蔽暂堵技术。但所用的 暂堵剂必须与油气层的孔喉直径严格匹配，W达到架桥的目的。一方面由于准确且完整的 油气层孔径资料不易获得，选择粒径就带有盲目性;另一方面由于油气层的非均质性较强， 油气层的孔喉直径分布范围较宽，往往导致所选暂堵剂只能对某一井段达到较好的暂堵效 果，因而不能有效保护整个油气层。
[0004] 现有的油层保护剂存在W下问题:①阳离子乳化渐青类的油层保护剂对钻井液性 能影响大，可变形性大，弹性及刚性差，封堵性能较差，承压能力低;②聚合醇类的油层保护 剂的封堵效果差，部分产品起泡;③无渗透或超低渗透类的油层保护剂的封堵性能虽然较 好，但是增粘效果显著，抑制性差。
[0005] 因此，针对现有屏蔽暂堵技术的特点，研发出一种不受油气层的孔喉直径影响的 油气层保护剂是十分必要的。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述的一个或者多个问题，本发明提供了如下技术方案。
[0007] 第一方面，本发明提供了本发明提供了一种油气层保护剂，所述油气层保护剂包 含：
[000引（1)瓜尔胶；
[0009] (2)有机娃酸盐；
[0010] (3)横化酪醒树脂；
[00川 （4)白油；
[001^ (5)巧盐；
[0013] (6)烷基酪聚氧乙締酸；
[0014] (7)失水山梨醇脂肪酸醋；
[0015] (8)水解聚丙締晴胺盐;和
[0016] (9)水。
[0017] 第二方面，本发明提供了一种一种制备油气层保护剂的方法，所述方法包括：
[001引（1)将水、瓜尔胶、白油、烷基酪聚氧乙締酸和失水山梨醇脂肪酸醋加热混合均匀， 得到第一混合物；
[0019] (2)将横化酪醒树脂、巧盐、有机娃酸盐和水解聚丙締晴胺盐添加到所述第一混合 物中并混合均匀，得到所述油气层保护剂。
[0020] 申请人基于水基钻井液成膜理论研制的一种新的油气层保护剂，该产品原料采用 具有高成膜效能的有机娃酸盐聚合物。具有很强的抑制泥页岩水化膨胀、分散能力，同时不 影响钻井液的流变性能。该产品的主要机理是通过成膜效应及尺寸分布较宽的有机娃酸粒 子经吸附、扩散等途径，结合到粘±晶层端面，堵塞粘±层片之间的缝隙，抑制粘±的水化， 从而稳定了粘±。该产品与粘±进行化学反应产生无定形的胶结力，使粘±等矿物颗粒凝 结成牢固的整体。同时与地层多价离子反应，在井壁表面形成分子膜，该分子膜类似化学 "封固层"，可W封堵微裂缝，从而有效地阻止或延缓钻井液滤液进入地层，阻止或延缓地层 空隙压力增加，起到延长井壁巧塌周期的作用。
【具体实施方式】
[0021] 如上所述，本发明在第一方面提供了一种油气层保护剂，所述油气层保护剂包含：
[0022] (1)瓜尔胶；
[0023] (2)有机娃酸盐；
[0024] (3)横化酪醒树脂；
[0025] (4)白油；
[0026] (5)巧盐；
[0027] (6)烷基酪聚氧乙締酸；
[00%] (7)失水山梨醇脂肪酸醋；
[0029] (8)水解聚丙締晴胺盐;和
[0030] (9)水。
[0031] 在一些实施方式中，所述瓜尔胶的用量为1重量份至2重量份。所述瓜尔胶可W为 横酸基径丙基瓜尔胶、横酸基甜菜碱两性瓜尔胶或横酸簇甲基瓜尔胶。在本发明中，所述瓜 尔胶的主要作用是辅助甲基娃酸盐成膜作用，改善产品流变性;如果用量过大，则钻井液和 产品流变性增稠;如果用量过小，则导致油气层保护剂成膜差，黏±层缝隙不能完全封堵。
[0032] 在一些实施方式中，所述有机娃酸盐可W为C1至C6烷基娃酸盐，优选的是C1至C6 烷基娃酸的碱金属盐，例如甲基娃酸钟盐或钢盐，优选的是钟盐，最优选的是所述有机娃酸 盐为甲基娃酸钟。C1至C6烷基例如为甲基、乙基、丙基、下基、戊基或己基。优选的是，所述甲 基娃酸盐的用量可W为1重量份至3重量份，例如1重量份、2重量份或3重量份。本发明人发 现，有机娃酸盐的具有尺寸分布较宽的特点，与本发明油气层保护剂的油气保护剂组合使 用时，经吸附、扩散等途径，能够结合到粘±晶层端面，堵塞粘±层片之间的缝隙，抑制粘± 的水化，从而稳定了粘±。如果用量过大，则影响钻井液流变性;如果用量过小，则不能完全 堵塞±层之间的缝隙。
[0033] 在一些实施方式中，所述横化酪醒树脂的用量可W为10重量份至13重量份，例如 为10重量份、11重量份、12重量份或13重量份。在本发明中，所述横化酪醒树脂的主要作用 是降失水作用;如果用量过大，则影响钻井液流变性;如果用量过小，则钻井液失水增大，破 坏油气层。
[0034] 本发明对所述白油没有特别的限制，例如所述白油可W为工业级白油，但是在一 些实施方式中，所述白油优选为5#白油。
[0035] 在一些实施方式中，所述烷基酪聚氧乙締酸的用量可W为2重量份至4重量份，例 如为2重量份、3重量份或4重量份;所述烷基酪聚氧乙締酸的所述烷基部分可W是碳原子数 小于或者等于16的直链或者支链烷基，更优选的是碳原子数为8或9的支链或者支链烷基， 例如辛基、壬基。在本发明中，所述烷基酪聚氧乙締酸的主要作用是乳化作用，将油相和水 相充分结合;如果用量过小，则乳化不充分，产品分层。
[0036] 在一些实施方式中，所述失水山梨醇脂肪酸醋的用量可W为2重量份至4重量份， 例如2重量份、3重量份或4重量份。在一些实施方式中，所述失水山梨醇脂肪酸醋的脂肪酸 部分为碳原子数为18的脂肪酸，优选的脂肪酸为(Z)-单-9-十八締酸。在本发明中，所述失 水山梨醇脂肪酸醋的主要作用是乳化作用，使水相和油相充分结合;如果用量过小，则乳化 不充分，产品分层。
[0037] 在一些实施方式中，所述水解聚丙締晴胺盐的用量为2重量份至4重量份，例如为2 重量份、3重量份或4重量份。在本发明中，所述水解聚丙締晴胺盐的主要作用是降失水作 用;如果用量过大，则影响钻井液流变性;如果用量过小，则钻井液失水增大，破坏油气层。 [003引在一些优选的实施方式中，所述水的含量为35重量份至38重量份，例如为35重量 份、36重量份、37重量份或38重量份。在本发明中，如果水的含量过大，则产品有效物质用量 降低，影响性能;如果水的含量过低，则产品溶解不充分，影响使用。
[0039] 在一些更优选的实施方式中，所述油气层保护剂包含1重量份至2重量份的瓜尔 胶，1重量份至3重量份的有机娃酸钟，10重量份至13重量份的横化酪醒树脂，10重量份至13 重量份的5#白油，30重量份至33重量份的碳酸巧，2重量份至4重量份的烷基酪聚氧乙締酸， 2重量份至4重量份的失水山梨醇脂肪酸醋，2重量份至4重量份的水解聚丙締晴胺盐，W及 35重量份至38重量份的水。
[0040] 在一些进一步优选的实施方式中，所述油气层保护剂包含37重量份的水、1重量份 的瓜尔胶、11重量份的白油、3重量份的烷基酪聚氧乙締酸、3重量份的失水山梨醇脂肪酸 醋、11重量份的横化酪醒树脂、32重量份的碳酸巧、1.5重量份的有机娃酸钟和3.5重量份的 水解聚丙締晴胺盐。
[0041] 本发明在第二方面还提供了一种制备油气层保护剂的方法，所述方法包括：
[0042] (1)将水、瓜尔胶、白油、烷基酪聚氧乙締酸和失水山梨醇脂肪酸醋加热混合均匀