油基钻井液用储层保护剂、制备及包含其的油基钻井液的制作方法

本发明涉及石油钻井工作液领域，具体涉及一种油基钻井液用储层保护剂、制备及包含其的油基钻井液。

背景技术：

1、针对强水敏以及易井壁失稳的致密裂缝性储层，油基钻井液能够最大程度的抑制水敏性矿物的水化分散、膨胀，降低储层损害程度，减少事故复杂，是首选的钻井液体系。但是油基钻井液使用的屏蔽暂堵剂只有级配碳酸钙，类型单一，无法有效暂堵储层的裂缝和孔隙，导致固相颗粒堵塞损害严重。此外，如图1所示，油基钻井液滤液会对储层基质造成液相圈闭损害，渗透率降低率可达80％以上。因此，油基钻井液的储层保护效果不能满足致密裂缝性储层的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种油基钻井液用储层保护剂、制备及包含其的油基钻井液。

2、本发明的油基钻井液用储层保护剂包含从纳米至微米级的可酸溶、可降解固相颗粒，对裂缝和基质孔隙都具有较高的封堵率，同时固相颗粒可100％酸溶或降解，能够降低钻井液对储层的固相颗粒堵塞损害。本发明油基钻井液用储层保护剂能够将岩石表面调整为中性润湿，降低液相圈闭损害。因此本发明油基钻井液用储层保护剂可以用来解决油基钻井液对致密裂缝性储层损害较大的问题，其制备工艺简单，产品性能好，能保持钻井液流变性、降滤失性，可有效保护油气层。

3、为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

4、本发明一方面提供一种油基钻井液用储层保护剂，所述储层保护剂按质量份数计包括100份溶剂油、7～18份乳化剂、20～50份表面改性可降解纳微米封堵剂、6～17份表面改性可酸溶纳米惰性颗粒和3～5份悬浮分散剂。

5、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述溶剂油选自椰子油、棉籽油、蓖麻油、菜籽油和植物油改性生物柴油中的一种或两种以上的组合；当为两种以上的组合时，其中各组分以任意比组合。

6、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述乳化剂选自烷基醇酰胺、失水山梨醇脂肪酸酯、高级脂肪酸钙中的一种或两种以上的组合。所述乳化剂具有优异的反相乳化性能，能够在70:30～95:5大范围油水比和50℃～180℃温度范围内长期使用，乳化稳定性和高温稳定性高。

7、根据本发明的储层保护剂，优选地，表面改性可酸溶纳米惰性颗粒中的可酸溶纳米惰性颗粒选自纳米碳酸钙、纳米四氧化三锰、纳米级壳聚糖和纳米纤维素中的一种或两种以上的组合。为改进可酸溶纳米惰性颗粒在油基钻井液中的分散性，通常加入处理剂将惰性颗粒由表面张力较高的亲水性变成疏水性。本发明优选处理剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸或十二烷基苯磺酸钠等。

8、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述悬浮分散剂选自碳基表面活性剂、硅基表面活性剂、全氟表面活性剂、碳氟表面活性剂和氟硅表面活性剂中的一种或两种以上的组合。

9、所述碳基表面活性剂可以是月桂醇碳基琥珀酯二钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三烷基溴化铵、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、2-十二烷基-n-羧甲基-n-羟乙基咪唑啉、十八烷基二甲基甜菜碱、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种；所述硅基表面活性剂可以为炔二醇有机硅双子表面活性剂、n,n-二羟基-3-硅氧吡咯啉盐、n-羟基-n-磺酸羟基-3-硅氧吡咯啉盐、1,4-二(三甲铵基)-2-[三(三甲基硅氧基)]-2-烯氧化物、乙烯基三烷基硅化合物、甲基乙烯基二甲基硅氧烷中的一种或两种以上的组合；所述全氟表面活性剂的分子式可以是c3f7o(cfcf3cf2o)ncfcf3conh(ch2)3nch3(c2h5)2i、c3f7o(cfcf3cf2o)ncfcoona、c2f5(ocf2cf)noc2f4so3na等中的一种或两种以上的组合；所述碳氟表面活性剂可以是氟已基聚氧乙烯醚类表面活性剂、双子氟滩表面活性剂(通式为c18f34c12h8s2o(c2h4)no2c4h4)、全氟烷基醚醇胺盐型氟碳表面活性剂、氟烷基醚羧酸钾盐氟碳表面活性剂、磷酸酯盐型氟碳表面活性剂、聚乙二醇型非离子型氟碳表面活性剂中的一种或两种以上的组合；所述氟硅表面活性剂可以是磷酸酯型氟硅表面活性剂、n-二甲氨基丙基-n-三乙基硅基甲基全氟烷基类磺酰胺、1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3′,3′,3′-三氟丙基)环三硅氧烷(d3f)、全氟癸基四硅氧烷表面活性剂、l,3,5-三甲基-1,3,5-三(3′,3′,3′-三氟丙基)环三硅氧烷表面活性剂、聚3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)丙基甲基硅氧烷、聚3-(2,2,3,3,4,4,5,5，-八氟五烷氧基)丙基甲基硅氧烷、聚氟代烷氧基丙基甲基硅氧烷、聚3-(2-三氟乙氧基)丙基甲基硅氧烷中的一种或两种以上的组合。

10、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述表面改性可降解纳微米封堵剂通过以下过程制备：

11、将100份可降解聚酯和2～8份扩链剂加入共混挤出机的反应釜中，加热至60～75℃，通氮气0.5mpa～0.7mpa；加热至170～190℃条件下反应，完毕后给反应釜加压，挤出反应物造粒；待颗粒冷却成型后，将颗粒冷冻至-10℃至20℃，研磨粉碎至纳微米级；将纳微米级颗粒加入表面活性剂水溶液中，对颗粒进行表面改性，然后加热至50℃～60℃干燥，得到所述表面改性可降解纳微米封堵剂。

12、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述可降解聚酯选自聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚碳酸亚丙酯、聚戊二酸丙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯、聚酯－聚羟基脂肪酸酯、聚对二氧环己酮和呋喃二甲酸基聚酯中的一种或两种以上的组合。

13、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述扩链剂选自醇类扩链剂和胺类扩链剂中的一种或两种以上的组合。更优选地，所述醇类扩链剂选自但不限于1,4-丁二醇(bdo)、1,6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇(deg)、三甘醇、新戊二醇(npg)、山梨醇、二乙氨基乙醇(deae)中的一种或两种以上的组合。更优选地，所述胺类扩链剂选自但不限于4,4'-亚甲基二(2-氯苯胺)(moca)和用甲醛改性制得的液体moca、乙二胺(da)、n,n-二羟基(二异丙基)苯胺(hpa)和氢醌二(β-羟乙基)醚)(hqee)中的一种或两种以上的组合。

14、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述醇类扩链剂与胺类扩链剂的质量比例为3:1。所述扩链剂的溶剂可以为三羟甲基丙烷、二甲基二甲氧硅烷、二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、2,2-二羟甲基丁酸、甲基叔丁基醚、甲基叔丁基醚、三乙胺中的一种或两种以上的组合。

15、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述表面活性剂选自碳基表面活性剂、硅基表面活性剂、全氟表面活性剂、碳硅表面活性剂、碳氟表面活性剂和氟硅表面活性剂中的一种或两种混合物。

16、根据本发明的储层保护剂，优选地，所述表面活性剂水溶液的浓度质量分数为0.5％～1.5％。

17、本发明另一方面提供一种以上油基钻井液用储层保护剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

18、将所述乳化剂加入所述溶剂油中，然后依次加入所述表面改性可降解纳微米封堵剂、表面改性可酸溶纳米惰性颗粒、悬浮分散剂，混合、搅拌反应得到所述储层保护剂。

19、本发明再一方面提供一种包含以上储层保护剂的油基钻井液。

20、本发明的储层保护剂加入油基钻井液后，对岩心的封堵能力大大提高，动态污染过程中滤失量显著降低，动态渗透率恢复值如实施例中从53.06％提高至89.27％和90.93％。

21、优选地，在所述油基钻井液中，所述储层保护剂相对于油基钻井液乳液的体积质量分数为1.5％～3.5％。本领域技术人员理解的，所述油基钻井液乳液的连续相为油相，例如白油等；分散相为水相，例如自来水或一定浓度的盐溶液(如氯化钙溶液)。

22、本发明所提供的储层保护剂性能突出、能够有效提高钻井液对油气藏的屏蔽暂堵能力，在储层酸化改造中可全酸溶。即使不进行酸化改造也可自身降解，实现解堵。除此之外，该储层保护剂有利于井壁、井眼稳定，提高钻井速度，从而降低勘探开发成本、保护油气层、提高采收率。