CN108329897A - 油基钻井液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油工程油田化学领域，公开了一种油基钻井液，该油基钻井液含有基油、增黏剂、乳化剂和提切剂，其特征在于，所述增黏剂由包括以下步骤的方法制备：(1)在溶剂和催化剂的存在下，环糊精与甲基丙烯酸缩水甘油酯接触进行改性反应，得到改性环糊精；(2)在引发剂和交联剂的存在下，将所述改性环糊精、亲油性单体、橡胶和致孔剂的混合物滴加到含有分散剂的水溶液中进行聚合反应，得到增黏剂。本发明的油基钻井液中的增黏剂增黏效果突出，可用于全油基、油包水和无有机土相油基钻井液中；增黏剂加量少，抗温达200℃；增黏剂采用环糊精作为分子链骨架，易生物降解，有利于环境保护。

Description

油基钻井液
技术领域
本发明涉及石油工程油田化学领域，具体涉及一种油基钻井液。
背景技术
随着全球油气资源勘探领域的拓展，如海洋深水、陆地深层、非常规等，钻井工程中钻遇的地层愈来愈复杂，钻井施工难度不断加大。油基钻井液由于优良的抑制性、润滑性、热稳定性、抗污染性和储层保护等性能，能显著减少井下复杂事故，提高机械钻速，缩短钻井周期和降低钻井综合成本，目前已成为大位移井、水平井、深井和超深井、页岩气井等复杂结构井的钻井过程中的首选。
油基钻井液增黏剂是油基钻井液的重要组成部分，能够提高油基钻井液的粘切力，保证油基钻井液良好的悬浮、携岩及降滤失性能，但目前国内外对钻井液增粘剂研究主要集中在水基钻井液增粘剂领域，对于油基钻井液增粘剂的研究却很少。早期作为油基钻井液的增黏提切剂，有机土被广泛使用。但是，有机土在高温作用下易稠化，导致体系流变性难以调控。过多有机土的加入，将导致钻井液中低固相含量高，影响机械钻速。同时，随着井深的增加导致油基钻井液温度的升高，对增黏剂的抗高温性能也提出了更高的要求。此外，环保性能也是油基钻井液在使用过程中被关注的重要方面之一，目前的油基钻井液的环保性存在较大的改进空间，研发和使用环保型的油基钻井液材料，如环保型油基钻井液增粘剂，将有利于油基钻井液的环保性能。因此，开发新型环保的油基钻井液增黏剂具有重要的意义。
环糊精(CD)是淀粉经酶催化作用生成的环状低聚糖，它是有D-吡喃型葡萄糖单元经α-(1-4)糖苷键连接而成的。按照葡萄糖单元数目不同分为许多种，常见α-、β-、γ-环糊精其聚合度分别为6、7和8，其中β-环糊精应用最为广泛。环糊精的分子结构呈上宽下窄、两端开口的中空桶装结构，其最显著的特征是分子内具有一定尺寸的疏水性空腔，分子外侧含有羟基显亲水性。其内部的空腔可以包络不同的疏水性化合物。环糊精分子内含有较强的反应活性的伯羟基和仲羟基，可以通过酯化、氧化和酰化等化学反应引入新的基团。有针对性地改善环糊精的物理和化学性质，可达到特殊的应用。目前，改性环糊精在油基钻井液中的应用还未见报道。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的油基钻井液增黏剂性能不佳的问题，提供一种油基钻井液。
为了实现上述目的，本发明提供一种油基钻井液，该油基钻井液含有基油、增黏剂、乳化剂和提切剂，其特征在于，所述增黏剂由包括以下步骤的方法制备：
(1)在溶剂和催化剂的存在下，环糊精与甲基丙烯酸缩水甘油酯接触进行改性反应，得到改性环糊精；
(2)在引发剂和交联剂的存在下，将所述改性环糊精、亲油性单体、橡胶和致孔剂的混合物滴加到含有分散剂的水溶液中进行聚合反应，得到增黏剂。
本发明的油基钻井液具有以下优点：
(1)本发明的油基钻井液中的增黏剂增黏效果突出，可用于全油基、油包水和无有机土相油基钻井液中；
(2)本发明的油基钻井液中的增黏剂加量少，抗温达200℃；
(3)本发明的油基钻井液中的增黏剂由于采用环糊精作为分子链骨架，易生物降解，有利于环境保护。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种油基钻井液，该油基钻井液含有基油、增黏剂、乳化剂和提切剂，其特征在于，所述增黏剂由包括以下步骤的方法制备：
(1)在溶剂和催化剂的存在下，环糊精与甲基丙烯酸缩水甘油酯接触进行改性反应，得到改性环糊精；
(2)在引发剂和交联剂的存在下，将所述改性环糊精、亲油性单体、橡胶和致孔剂的混合物滴加到含有分散剂的水溶液中进行聚合反应，得到增黏剂。
本发明中，所述增黏剂分子为亲油性单体、改性环糊精和橡胶交联形成的聚合物，该聚合物为粘弹性三维空间网络结构，改性环糊精空腔的引入进一步增加了有效网络容积；同时，引入橡胶大分子单体，在分子链中引入物理交联。物理交联作用大多依靠大分子链的缠结或相互作用的微区形成交联区，比化学交联要弱得多。在强化学交联中加入相对弱的物理交联，可以形成一种真正意义上的既有一定骨架、又易于伸展的松散三维分子网结构，达到减小分子网空间位阻的目的，这样进一步强化了聚合物与油基钻井液基油及其它处理剂之间的作用，更有利于在油基钻井液中形成强有力的网架结构，提高体系的黏度。所述增黏剂含有亲油性单体，与油基钻井液中的基油存在范德华力，基油等非极性小分子容易吸附在增黏剂网络结构中；同时，引入改性环糊精后，改性环糊精的内环疏水，外环也疏水，可强化与基油等非极性小分子的吸附作用；此外，橡胶大单体的引入也引入了亲油性基团，可与基油发生有效的吸附。上述综合作用下，导致油基钻井液中自由油分子浓度降低，从而实现增黏作用。
本发明中，所述环糊精可以为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的至少一种。
本发明中，优选地，甲基丙烯酸缩水甘油酯与β-环糊精的用量的摩尔比为7-30：1，优选为10-20：1。
本发明中，所述溶剂可以为无水二甲亚砜，所述催化剂可以为4-二甲基-氨基吡啶。
本发明中，所述溶剂的用量可以在较大范围内选择，只要溶剂的量能够溶解环糊精即可，优选地，所述溶剂的体积与所述环糊精的重量之比为8-20：1。
本发明中，所述催化剂的用量可以跟根据反应原料的量进行选择，例如，所述催化剂的用量为环糊精的用量的0.1-1.5重量％。
本发明中，所述改性反应优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度可以为300-800r/min。
本发明中，优选地，所述改性反应的条件包括：温度为30-40℃，时间为18-36h。
本发明中，所述改性反应优选在氮气保护下进行。进一步优选地，所述制备方法还可以包括：改性反应结束后，冷却反应体系至常温，停止通氮气，将所得的产物加入到过量体积的丙酮中，得到大量白色沉淀，抽滤分离得到白色固体，将白色固体放入真空干燥箱中30℃下干燥，得到改性环糊精。
本发明中，所述亲油性单体优选包括硬单体和软单体，所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯中的至少一种，所述软单体为丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯，其中4＜烷基碳原子数≤18。优选地，所述亲油性单体的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的30-60重量％；进一步优选地，所述硬单体与所述软单体的用量的摩尔比为1：0.1-10。
本发明中，优选地，所述改性环糊精的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的10-50重量％。
本发明中，所述橡胶优选为三元乙丙橡胶和/或顺丁橡胶，进一步优选地，所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶、双环戊二烯型三元乙丙橡胶和1,4-己二烯型三元乙丙橡胶中的至少一种；
本发明中，虽然所述橡胶的用量可以在较大范围内选择，但是，为了提高增黏剂的性能，优选地，所述橡胶的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的10-40重量％。
本发明中，所述引发剂、交联剂、致孔剂和分散剂可以本领域的常规选择，例如，所述引发剂可以为过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰，偶氮二异丁腈、过氧化十二酰和过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或多种；所述交联剂可以为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯、2-甲基-2-丙烯酸-1,4-丁二醇酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二酯和二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种；所述致孔剂可以为乙酸乙酯、丁酮、异戊醇、顺丁烯二酸酯和石蜡中的至少一种；所述分散剂可以为聚乙烯醇、明胶、聚乙二醇、可溶性淀粉和甲基纤维素中的至少一种。
本发明中，所述引发剂、交联剂、致孔剂和分散剂用量可以根据反应原料的量进行选择，优选地，所述引发剂的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的0.5-2重量％；所述交联剂的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的0.5-3重量％；所述致孔剂的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的3-15重量％；所述分散剂的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的1-3重量％。
本发明中，优选地，步骤(2)中，先在40-60℃、搅拌条件下将分散剂溶解到水中，然后将改性环糊精、橡胶、亲油性单体和致孔剂的混合物滴加到上述得到含有分散剂的水溶液中。其中，所述水的用量与所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的重量比为3-10：1。
本发明中，步骤(2)中，所述聚合反应结束后，可以趁热用乙醇溶液将聚合产物浸泡一段时间，再用60-70℃的去离子水洗涤数次，然后把产物放在50-60℃的真空干燥箱干燥20-30h，得到降滤失剂。
本发明中，优选地，步骤(2)中，所述聚合反应的条件包括：温度为60-90℃，进一步优选为70-85℃；时间为3-24h，进一步优选为4-12h；
本发明中，所述滴加的时间优选为10-30min。
本发明中，优选地，所述油基钻井液中，所述增黏剂的含量为0.1-5重量％，优选为0.5-3重量％。
本发明中，优选地，所述油基钻井液中，所述基油的含量为60-90重量％，所述乳化剂的含量为0.2-5重量％，所述提切剂的含量为0.5-5重量％。
本发明中，所述基油可以为本领域的常规选择，例如，所述基油可以为白油、柴油和植物油中的至少一种。
本发明中，所述乳化剂可以为本领域的常规选择，例如，所述乳化剂可以为硬脂酸钙、烷基磺酸钙、烷基苯磺酸钙、斯盘-80和辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
本发明中，所述提切剂可以为本领域的常规选择，例如所述提切剂可以为烷氧基化脂肪胺和/或酰胺类树脂。
本发明中，所述油基钻井液中还可以含有有机土，所述有机土的含量可以为0.5-5重量％。
本发明中，所述油基钻井液中还可以含有碱度调节剂和氯化钙盐水。所述碱度调节剂可以为氧化钙。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，
3#白油为茂名市中海南联石化有限公司，牌号为3#白油的市售品；
5#白油为茂名市中海南联石化有限公司，牌号为5#白油的市售品；
柴油由青岛中有昊宝商贸有限公司提供；
有机土为麦克巴泥浆公司，牌号为VG-PLUS的市售品；
主乳化剂为中国石油渤海钻探泥浆技术服务分公司，牌号为BZ-OPE的市售品；
辅助乳化剂为中国石油渤海钻探泥浆技术服务分公司，牌号为BZ-OSE的市售品；
提切剂为山东省石大科技创新有限公司牌号为SD-RM的市售品；
改性腐殖酸降滤失剂为山东省石大科技创新有限公司，牌号为SD-FL的市售品。
制备例1
第一步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中，在氮气气氛下加入200mL的无水二甲亚砜和25gβ-环糊精，室温下搅拌溶解，然后加入0.375g催化剂4-二甲基-氨基吡啶，缓慢滴入31.3g提纯过的甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌速度为800r/min，控制温度为40℃，反应18h。反应结束后冷却反应体系至常温，停止通氮气，将所得的产物加入到3倍体积的丙酮中，得到大量白色沉淀，抽滤分离得到白色固体，将白色固体放入真空干燥箱中30℃下干燥，得到改性的环糊精。
第二步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入210mL去离子水和0.7g聚乙烯醇，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取1.4g过氧化苯甲酰、7g改性的环糊精、21g乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶、31.4g甲基丙烯酸甲酯、10.6g甲基丙烯酸十八酯、10.5g乙酸乙酯和2.1g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到四口烧瓶中，将温度迅速升至90℃，然后开始计时作为反应时间，维持温度稳定，控制搅拌速度为1000r/min，反应3h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，即增黏剂Z1。
制备例2
第一步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中，在氮气气氛下加入200mL的无水二甲亚砜和10gα-环糊精，室温下搅拌溶解，然后加入0.01g催化剂4-二甲基-氨基吡啶，缓慢滴入29.2g提纯过的甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌速度为300r/min，控制温度为30℃，反应36h。反应结束后冷却反应体系至常温，停止通氮气，将所得的产物加入到3倍体积的丙酮中，得到大量白色沉淀，抽滤分离得到白色固体，将白色固体放入真空干燥箱中30℃下干燥，得到改性的环糊精。
第二步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入200mL去离子水和0.2g明胶，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取0.1g偶氮二异丁腈、10g改性的环糊精、4g双环戊二烯型三元乙丙橡胶、0.18g苯乙烯、5.82g甲基丙烯酸十八酯、0.6g石蜡和0.1g二乙烯基苯加入到四口烧瓶中，将温度维持为60℃稳定，控制搅拌速度为300r/min，反应24h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，即增黏剂Z2。
制备例3
第一步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中，在氮气气氛下加入200mL的无水二甲亚砜和15gγ-环糊精，室温下搅拌溶解，然后加入0.105g催化剂4-二甲基-氨基吡啶，缓慢滴入24.6g提纯过的甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌速度为500r/min，控制温度为35℃，反应27h。反应结束后冷却反应体系至常温，停止通氮气，将所得的产物加入到3倍体积的丙酮中，得到大量白色沉淀，抽滤分离得到白色固体，将白色固体放入真空干燥箱中30℃下干燥，得到改性的环糊精。
第二步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入200mL去离子水和1g羧甲基淀粉，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取1g过氧化十二酰、15g改性的环糊精、15g 1,4-己二烯型三元乙丙橡胶、7.55g丙烯酸甲酯、12.45g甲基丙烯酸丁酯、4.5g丁酮和1g二丙烯酸-1,6-己二醇酯加入到四口烧瓶中，将温度迅速升至85℃，然后开始计时作为反应时间，维持温度稳定，控制搅拌速度为400r/min，反应8h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，即增黏剂Z3。
制备例4
第一步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中，在氮气气氛下加入200mL的无水二甲亚砜和20gβ-环糊精，室温下搅拌溶解，然后加入0.2g催化剂4-二甲基-氨基吡啶，缓慢滴入18g提纯过的甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌速度为600r/min，控制温度为40℃，反应24h。反应结束后冷却反应体系至常温，停止通氮气，将所得的产物加入到3倍体积的丙酮中，得到大量白色沉淀，抽滤分离得到白色固体，将白色固体放入真空干燥箱中30℃下干燥，得到改性的环糊精。
第二步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入200mL去离子水和1.2g羧甲基纤维素，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取0.6g过氧化苯甲酰、20g改性的环糊精、4g顺丁橡胶、7.2g丙烯酸甲酯、2.6g甲基丙烯酸丁酯、6.2g甲基丙烯酸十八酯、4g乙酸乙酯和0.9g二甲基丙烯酸乙二酯加入到四口烧瓶中，将温度迅速升至70℃，然后开始计时作为反应时间，维持温度稳定，控制搅拌速度为400r/min，反应12h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，即增黏剂Z4。
制备例5
第一步合成改性环糊精，具体实施步骤同实施例4的第一步。
第二步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入200mL去离子水和1.1g聚乙二醇，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取0.8g过氧化苯甲酰、18g改性的环糊精、12g乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶、6.4g苯乙烯、3.4g丙烯酸丁酯、8g丙烯酸十八酯、6g乙酸乙酯和1.5g二甲基丙烯酸乙二酯加入到四口烧瓶中，将温度迅速升至80℃，然后开始计时作为反应时间，维持温度稳定，控制搅拌速度为600r/min，反应6h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，，即增黏剂Z5。
制备例6
第一步合成改性环糊精，具体实施步骤同实施例4的第一步。
第二步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入200mL去离子水和0.9g聚乙烯醇，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取0.6g偶氮二异丁腈、16g改性的环糊精、15g顺丁橡胶、8.8g丙烯酸甲酯、12.4g甲基丙烯酸丁酯、7.2g甲基丙烯酸十二酯、5g乙酸乙酯和1.3g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到四口烧瓶中，将温度迅速升至85℃，然后开始计时作为反应时间，维持温度稳定，控制搅拌速度为550r/min，反应5h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，即增黏剂Z6。
对比制备例1
该对比制备例用于说明制备增黏剂的原料不包括橡胶和改性环糊精。
在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入200mL去离子水和0.9g聚乙烯醇，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取0.6g偶氮二异丁腈、8.8g苯乙烯、12.4g甲基丙烯酸丁酯、7.2g甲基丙烯酸十六酯、5g乙酸乙酯和1.3g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到四口烧瓶中，将温度迅速升至85℃，然后开始计时作为反应时间，维持温度稳定，控制搅拌速度为550r/min，反应5h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，即增黏剂DZ1。
对比制备例2
该对比制备例用于说明制备增黏剂的原料不包括橡胶。
第一步合成改性环糊精，具体实施步骤同实施例4的第一步。
第一步，在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入200mL去离子水和0.9g聚乙烯醇，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取0.6g偶氮二异丁腈、16g改性的环糊精、8.8g丙烯酸甲酯、12.4g甲基丙烯酸丁酯、7.2g甲基丙烯酸十二酯、5g乙酸乙酯和1.3g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到四口烧瓶中，将温度迅速升至85℃，然后开始计时作为反应时间，维持温度稳定，控制搅拌速度为550r/min，反应5h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，即增黏剂DZ2。
对比制备例3
该对比制备例用于说明制备增黏剂的原料不包括改性环糊精。
在500mL装有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导引管的四口烧瓶中通入氮气，加入200mL去离子水和0.9g聚乙烯醇，水浴升温至60℃，搅拌30min使之完全溶解。分别称取0.6g偶氮二异丁腈、15g顺丁橡胶、8.8g丙烯酸甲酯、12.4g甲基丙烯酸丁酯、7.2g甲基丙烯酸十二酯、5g乙酸乙酯和1.3g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到四口烧瓶中，将温度迅速升至85℃，然后开始计时作为反应时间，维持温度稳定，控制搅拌速度为550r/min，反应5h。反应结束后，趁热用乙醇溶液将合成的产品浸泡一段时间，再用60～70℃的去离子水洗涤3次，然后把产物放在55℃的真空干燥箱干燥24h，得到白色细微颗粒状反应产物，即增黏剂DZ3。
实施例1-6
配制白油基钻井液：分别将0.5wt％(以白油基钻井液的总重量为基准)增黏剂Z1-Z6与基浆1混合，在搅拌速度为10000r/min下搅拌均匀；基浆1的配方为：3#白油360mL+12g主乳化剂BZ-OPE+12g辅助乳化剂BZ-OSE+1％提切剂SD-RM+12g有机土VG-PLUS+40mL 25％氯化钙盐水+8gCaO。得到白油基钻井液S1-S6。
对比例1-3
按照实施例1的方法，不同的是，分别用增黏剂DZ1-DZ3代替增黏剂Z1。得到白油基钻井液DS1-DS3。
实施例7-12
按照实施例1的方法，不同的是，增黏剂Z1-Z6的用量为1wt％。得到白油基钻井液S7-S12。
对比例4-6
按照实施例7的方法，不同的是，分别用增黏剂DZ1-DZ3代替增黏剂Z7。得到白油基钻井液DS4-DS6。
实施例13-15
配制柴油基钻井液：分别将3wt％(以柴油基钻井液的总重量为基准)增黏剂Z1-Z3与基浆2混合，在搅拌速度为10000r/min下搅拌均匀；基浆2的配方为：柴油360mL+12g主乳化剂BZ-OPE+12g辅助乳化剂BZ-OSE+1％提切剂SD-RM+12g有机土VG-PLUS+40mL 25％氯化钙盐水+8gCaO。得到柴油基钻井液S13-S15。
对比例7-9
按照实施例13的方法，不同的是，分别用增黏剂DZ1-DZ3代替增黏剂Z1。得到柴油基钻井液DS7-DS9。
实施例16-18
配制无土相油基钻井液：分别将1wt％(以柴油基钻井液的总重量为基准)增黏剂Z4-Z6与基浆3混合，在搅拌速度为10000r/min下搅拌均匀；基浆3的配方为：5#白油360mL+12g主乳化剂BZ-OPE+12g辅助乳化剂BZ-OSE+3％提切剂SD-RM+8g改性腐殖酸降滤失剂SD-FL+40mL 25％氯化钙盐水+8g CaO。得到无土相油基钻井液S16-S18。
对比例10-12
按照实施例16的方法，不同的是，分别用增黏剂DZ1-DZ3代替增黏剂Z4。得到无土相油基钻井液DS10-DS12。
测试例
(1)分别将油基钻井液S1-S6、S13-S18、DS1-DS3、DS7-DS12转入老化罐中，并在高温滚子炉内200℃滚动16h，然后取出冷却至室温，将钻井液高速搅拌10min后测试油基钻井液的性能(同时测试基浆1-3的性能用于比较)，测试方法依据GB/T16783.2-2012的规定采用ZNN-D6六速旋转粘度计测试Φ600、Φ300、Φ200、Φ100、Φ6、Φ3的读数，然后计算表观粘度AV、塑性粘度PV、动切力YP以及10s、10min的静切力Gel(G10”/G10’)，同时采用高温高压滤失仪(购自青岛同春石油仪器有限公司，牌号为GGS42-2A型)测试油基钻井液的高温高压滤失量(FLHTHP)，测试条件为180℃/3.5MPa(由于室内条件无法测试200℃，所以只测了180℃的高温高压滤失量，但是其热滚温度为200℃，因此，行业内一般也认可其抗温为200℃)。结果如表1-3所示。
表1
表2
表3
从表1-3的结果可以看出，200℃/16h高温作用后，不论白油基钻井液、柴油基钻井液还是无土相油基钻井液，本发明所述增黏剂均能显著增加钻井液的表观粘度和塑性粘度，同时还可以兼具优异的降滤失性能。
(2)分别测试油基钻井液S7-S12和DS4-DS6在不同油水体积比下的表观粘度。结果如表4所示。
表4
从表4的结果可以看出，在不同油水比下，本发明的油基钻井液均具有较高表观粘度，且随着油水比下降，表观粘度增加越明显。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种油基钻井液，该油基钻井液含有基油、增黏剂、乳化剂和提切剂，其特征在于，所述增黏剂由包括以下步骤的方法制备：
(1)在溶剂和催化剂的存在下，环糊精与甲基丙烯酸缩水甘油酯接触进行改性反应，得到改性环糊精；
(2)在引发剂和交联剂的存在下，将所述改性环糊精、亲油性单体、橡胶和致孔剂的混合物滴加到含有分散剂的水溶液中进行聚合反应，得到增黏剂。
2.根据权利要求1所述的油基钻井液，其中，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的油基钻井液，其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯与环糊精的用量的摩尔比为7-30：1，优选为10-20：1。
4.根据权利要求1或2所述的油基钻井液，其中，所述溶剂为无水二甲亚砜，所述催化剂为4-二甲基-氨基吡啶；
优选地，所述溶剂的体积与所述环糊精的重量之比为8-20：1；
优选地，所述催化剂的用量为环糊精的用量的0.1-1.5重量％；
优选地，所述改性反应的条件包括：温度为30-40℃，时间为18-36h。
5.根据权利要求1或2所述的油基钻井液，其中，所述亲油性单体包括硬单体和软单体，所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯中的至少一种，所述软单体为甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯，其中，4＜烷基碳原子数≤18；
优选地，所述亲油性单体的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的30-60重量％；
优选地，所述硬单体与所述软单体的用量的摩尔比为1：0.1-10；
优选地，所述改性环糊精的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的10-50重量％。
6.根据权利要求1或2所述的油基钻井液，其中，所述橡胶为三元乙丙橡胶和/或顺丁橡胶；
优选地，所述三元乙丙橡胶为乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶、双环戊二烯型三元乙丙橡胶和1,4-己二烯型三元乙丙橡胶中的至少一种；
优选的，所述橡胶的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的10-40重量％。
7.根据权利要求1或2所述的油基钻井液，其中，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰，偶氮二异丁腈、过氧化十二酰和过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或多种；所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯、2-甲基-2-丙烯酸-1,4-丁二醇酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二酯和二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种；所述致孔剂为乙酸乙酯、丁酮、异戊醇、顺丁烯二酸酯和石蜡中的至少一种；所述分散剂为聚乙烯醇、明胶、聚乙二醇、可溶性淀粉和甲基纤维素中的至少一种；
优选地，所述引发剂的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的0.5-2重量％；所述交联剂的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的0.5-3重量％；所述致孔剂的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的3-15重量％；所述分散剂的用量为所述改性环糊精、橡胶和亲油性单体的总用量的1-3重量％。
8.根据权利要求1或2所述的油基钻井液，其中，步骤(2)中，所述聚合反应的条件包括：温度为60-90℃，优选为70-85℃；时间为3-24h，优选为4-12h；
优选地，所述滴加的时间为10-30min。
9.根据权利要求1或2所述的油基钻井液，其中，所述油基钻井液中，所述增黏剂的含量为0.1-5重量％，优选为0.5-3重量％。
10.根据权利要求1或2所述的油基钻井液，其中，所述油基钻井液中还含有有机土。
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