一種生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種植物生化法的副產(chǎn)物在石油、天然氣勘探開發(fā)過程中作為鉆井液 處理劑的應用，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油勘探開發(fā)向深部和海上發(fā)展，深井、超深井以及特殊工藝井鉆探越來越 多，特別是超高溫、超高壓地層的鉆探，對鉆井液提出了更高要求。而鉆井液體系的進步依 賴于新型鉆井液處理劑的出現(xiàn)，只有重視新型處理劑的研究開發(fā)，才能確保鉆井液技術(shù)不 斷進步。
[0003] 鉆井液處理劑的研發(fā)基本可以分天然材料改性產(chǎn)品、合成材料、用工業(yè)廢料或農(nóng) 副產(chǎn)品制備鉆井液處理劑和不同原料復合或反應物4個方面。近兩年，盡管我國在鉆井液 處理劑研究與應用方面取得可喜進展，現(xiàn)有鉆井液處理劑已基本滿足鉆井需要，在新型處 理劑研究方面也積累了一些成功經(jīng)驗，但在處理劑研究、生產(chǎn)和應用中仍然存在不少問題。 關(guān)于鉆井液處理劑研究還不均衡，在合成聚合物方面研究多，在天然材料利用和工業(yè)副產(chǎn) 物利用方面研究少，研制具有特殊性能的新型鉆井液處理劑少。
[0004] 綜上所述，提供一種天然的或工業(yè)副產(chǎn)物型的鉆井液處理劑成為本領(lǐng)域發(fā)展的一 種趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應 用，該生物聚醇鹽是植物生化法制備乙二醇、丙二醇的副產(chǎn)物，而且具有潤滑、加重、增粘和 提商鉆井液抗溫性的功能。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應用，所 述生物聚醇鹽是玉米生化法制備乙二醇、丙二醇的副產(chǎn)物，本發(fā)明提供的鉆井液的處理劑 不需經(jīng)過其他前處理即可直接加入到鉆井液中使用，根據(jù)所需用途在鉆井液中的加入量為 鉆井液基液的3wt% -50wt%。
[0007] 本發(fā)明提供的生物聚醇鹽是玉米生化法制備乙二醇、丙二醇的副產(chǎn)物，具體的制 備過程如下：
[0008] 將淀粉經(jīng)過液化、糖化、過濾、脫色等工序后得到葡萄糖漿；
[0009] 以鎳作催化劑，進行加氫反應，得到山梨醇溶液；
[0010] 將山梨醇溶液經(jīng)過冷卻、沉降、過濾、離交和脫色后，充填氫氣，室溫下氫氣的初始 壓力為3MPa-7MPa，以鎳釕合金作為催化劑，在180°C -250°c下反應不小于5min，得到乙二 醇、丙二醇及副產(chǎn)物的混合物（生物聚醇鹽）。具體制備過程中的液化、糖化、離交等操作按 照常規(guī)方式進行即可。
[0011] 本發(fā)明提供的生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應用，優(yōu)選地，以所述生物聚 醇鹽的總質(zhì)量為l〇〇wt%計，所述生物聚醇鹽的組成包括：2.7% -15. 1 %的山梨糖醇、 5.8% -8.7 % 的甘油、2.4 % -3.7% 的乙二醇、0.5% -1.7% 的丙二醇、3.6% -5.5% 的 丁二醇、11. 2 % -27. 5%的聚合醇JLX、6.0 % -6. 5%的甲酸鈉、5. 9% -7. 2%的乙酸鈉、 20. 0% -23. 4% 的乳酸鈉和 18. 5 % -24. 1 % 的水；
[0012] 更優(yōu)選地，以所述生物聚醇鹽的總質(zhì)量為lOOwt %計，所述生物聚醇鹽的組成 包括：2. 7%的山梨糖醇、5. 8%的甘油、2. 4%的乙二醇、0. 5%的丙二醇、5. 5%的丁二醇、 27. 5%的聚合醇JLX、6. 5%的甲酸鈉、7. 2%的乙酸鈉、23. 4%的乳酸鈉和18. 5%的水。
[0013] 本發(fā)明提供的生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應用，優(yōu)選地，生物聚醇鹽作為處 理劑適用的鉆井液的組成包括濃度為5wt%的鈉膨潤土漿等。其中，采用的鈉膨潤土漿為鈉 膨潤土與水的混合物。鈉膨潤土與蒸餾水充分混合后養(yǎng)護24h，得到實驗室用鈉膨潤土漿； 鈉膨潤土與普通的淡水混合攪拌后，得到現(xiàn)場用鈉膨潤土漿。
[0014] 本發(fā)明提供的生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應用，采用的生物聚醇鹽是玉米生 化法制造乙二醇、丙二醇的副產(chǎn)物，其主要成分包括二元醇的有機鹽、多元醇的有機鹽或聚 多元醇的有機鹽、乳酸鈉或聚乳酸鈉等。
[0015] 本發(fā)明提供的生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應用中，優(yōu)選地，采用的生物聚醇 鹽為紅褐色液體，密度為1.38g/cm 3, pH為11.8，凝固點為-261：，具有明火下不燃燒的特 性。
[0016] 本發(fā)明提供了一種水基膨潤土鉆井液，其中，該水基膨潤土鉆井液包括基液和生 物聚醇鹽,所述生物聚醇鹽是玉米生化法制備乙二醇、丙二醇的副產(chǎn)物，所述生物聚醇鹽的 加入量為基液的3wt% -50wt%。
[0017] 本發(fā)明提供的水基膨潤土鉆井液中，優(yōu)選地，以所述生物聚醇鹽的總質(zhì)量為 lOOwt%計，所述生物聚醇鹽的組成包括：2. 7% -15. 1%的山梨糖醇、5. 8% -8. 7%的甘油、 2.4% -3. 7% 的乙二醇、0.5% -1.7% 的丙二醇、3. 6% -5. 5% 的丁二醇、11. 2% -27. 5% 的 聚合醇JLX、6.0% -6. 5%的甲酸鈉、5. 9% -7. 2%的乙酸鈉、20.0% -23. 4%的乳酸鈉和 18. 5 % -24. 1 % 的水；
[0018] 更優(yōu)選地，以所述生物聚醇鹽的總質(zhì)量為100wt %計，所述生物聚醇鹽的組成 包括：2. 7%的山梨糖醇、5. 8%的甘油、2. 4%的乙二醇、0. 5%的丙二醇、5. 5%的丁二醇、 27. 5%的聚合醇JLX、6. 5%的甲酸鈉、7. 2%的乙酸鈉、23. 4%的乳酸鈉和18. 5%的水。
[0019] 本發(fā)明提供的水基膨潤土鉆井液，優(yōu)選地，所述基液的組成包括濃度為5wt%的鈉 膨潤土楽·等。
[0020] 本發(fā)明提供的水基膨潤土鉆井液中，優(yōu)選地，采用的生物聚醇鹽為紅褐色液體，密 度為1. 38g/cm3, pH為11. 8,凝固點為-26°C，具有明火下不燃燒的特性。
[0021] 本發(fā)明提供的生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應用使用的生物聚醇鹽，具有很好 的潤滑性、低溫抗凍性、無毒；而且其本身具有一定的粘度和密度，可節(jié)省提粘劑和鹽類用 量，與水基膨潤土鉆井液具有一定的配伍性。舉例而言，配制濃度為5%的鈉膨潤土漿，加入 鈉膨潤土漿3wt %的生物聚醇鹽后，潤滑系數(shù)降低率不小于25 %。配制濃度為50 %的生物 聚醇鹽的水溶液（50mL的生物聚醇鹽加入50mL的水中），生物聚醇鹽的水溶液的密度不小 于1. 18g/cm3,表觀粘度不小于15. OMPa · s。
[0022] 本發(fā)明的生物聚醇鹽作為鉆井液處理劑的應用，使用的生物聚醇鹽是玉米生化法 制造乙二醇、丙二醇的副產(chǎn)物，用其作鉆井液的處理劑降低了鉆井液的成本，拓展了玉米生 化法制造乙二醇、丙二醇的副產(chǎn)物的新用途，實現(xiàn)了工業(yè)副產(chǎn)物的回收利用。
[0023] 本發(fā)明采用的生物聚醇鹽能夠進行鉆井液的加重，密度可以在1. 04g/cm3_l. 20g/ cm3的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。與使用惰性材料進行加重相比，本發(fā)明的生物聚醇鹽的無用固相大大減 少，降低了堵塞儲層孔隙的風險，更有利于儲層的保護。
[0024] 本發(fā)明采用的生物聚醇鹽屬于多功能鉆井液的處理劑，生物聚醇鹽在加入鉆井液 后可以同時提高鉆井液的原有抗溫性能。
[0025] 本發(fā)明的生物聚醇鹽作為一種多功能處理劑，用于鉆井液中時，可以減少其他處 理劑如潤滑劑、增粘劑和加重劑的使用，降低鉆井液的成本，式鉆井液更易維護處理。
【具體實施方式】
[0026] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技 術(shù)方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0027] 實施例1
[0028] 本實施例首先提供了一種生物聚醇鹽，以生物聚醇鹽的總質(zhì)量為100wt%計，生 物聚醇鹽的組成包括：2. 7%的山梨糖醇、5. 8%的甘油、2. 4%的乙二醇、0. 5%的丙二醇、 5. 5%的丁二醇、27. 5%的聚合醇JLX、6. 5%的甲酸鈉、7. 2%的乙酸鈉、23. 4%的乳酸鈉和 18. 5 %的水。
[0029] 將本實施例提供的生物聚醇鹽應用于沈257井漿作為鉆井液處理