專利名稱：一種芳香胺鹽酸鹽作為鉆井液用頁巖抑制劑的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種芳香胺鹽酸鹽作為鉆井液用頁巖抑制劑的應用。
背景技術：
隨著國家對油氣資源需求的不斷擴大，復雜結構井數量的不斷增加，鉆井液處理劑的性能必須能夠滿足更加嚴苛的要求。其中，井壁穩定性問題一直是鉆井過程中難以得到徹底解決的一個世界性難題，井壁失穩所導致的井塌、縮徑、卡鉆、鉆頭泥包等事故每年給石油工業造成大量的經濟損失。鉆井過程中80%的井壁失穩發生在泥頁巖地層，泥頁巖中粘土因水化膨脹而導致泥頁巖分散、剝落是導致井壁失穩的最根本的化學因素。隨著當前頁巖氣開采已經成為國家的重要戰略，如何確保泥頁巖地層在鉆井過程中保持穩定更加迫切地擺在了鉆井液工作者面前。在過去幾十年的發展中，油基鉆井液一直都是解決泥頁巖水化膨脹問題的理想選擇，然而隨著當前環保法規的日益嚴格，油基鉆井液的使用由于其對環境的嚴重損害而受到限制。因此，強頁巖抑制性的水基鉆井液重新成為了研究熱點。鉆井液的抑制性強弱通常由其中的頁巖抑制劑性能所決定，目前幾乎所有的頁巖抑制劑的抑制機理都是通過削弱粘土的水化膨脹程度而實現。然而，現有普遍使用的抑制 劑很難完全抑制粘土的水化膨脹。此外，頁巖納-微米級孔隙和微裂縫所引起的毛細管水自吸現象也是導致頁巖出現分散、剝離現象的主要原因。但目前也并沒有配套的鉆井液封堵材料能夠針對納-微米級孔隙和微裂縫進行有效封堵。因此，尋找一種能夠有效抑制頁巖地層的水化膨脹并同時具備良好的頁巖封堵性能的鉆井液用頁巖抑制劑是一個亟需解決的問題。

發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中的上述缺陷而提供一種芳香胺鹽酸鹽作為鉆井液用頁巖抑制劑的應用。為了實現上述目的，本發明提供一種芳香胺鹽酸鹽作為鉆井液用頁巖抑制劑的應用。本發明的發明人意外發現，將芳香胺鹽酸鹽特別是鹽酸多巴胺作為鉆井液用頁巖抑制劑能夠起到極強的抑制粘土水化分散的作用。這可能是因為在鉆井過程中，通過將鹽酸多巴胺和鉆井液混合，使得在鉆井液侵入頁巖地層時，鹽酸多巴胺能夠嵌入頁巖中的粘土層間域并與相鄰粘土晶層形成強氫鍵，從而起到極強的抑制粘土水化分散的作用。此外，鹽酸多巴胺具備優良的頁巖地層封堵性能，這可能是因為鹽酸多巴胺在頁巖近表面的孔隙和微裂縫間自發聚合形成納-微米級封堵材料，有效封堵了頁巖的孔隙和微裂縫，防止了鉆井液中自由水侵入頁巖，并通過抑制頁巖微裂縫的發育，起到了抑制頁巖分散、剝落的作用。在本發明中，作為鉆井液用頁巖抑制劑的鹽酸多巴胺具有優良的抑制效果。具體地，鹽酸多巴胺可以有效地起到抑制粘土水化膨脹作用和抑制頁巖分散、剝落的作用，同時能夠有效封堵頁巖近表面的孔隙和微裂縫。本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
具體實施例方式以下對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。本發明提供一種芳香胺鹽酸鹽作為鉆井液用頁巖抑制劑的應用。在本發明中，所述頁巖抑制劑中的頁巖泛指頁巖、泥巖和泥頁巖。根據本發明，所述芳香胺鹽酸鹽優選為鹽酸多巴胺。根據本發明，該應用包括將鹽酸多巴胺與鉆井液混合。所述鹽酸多巴胺常溫下為固體形態。因此，所述鹽酸多巴胺可以以固體的形式與所述鉆井液混合。本發明對所述鹽酸多巴胺的加入量沒有特別地限定。盡管只要向所述鉆井液中加入所述鹽酸多巴胺即可作為鉆井液用頁巖抑制劑起到抑制粘土水化膨脹作用和抑制頁巖分散、剝落的作用，同時起到封堵頁巖近表面的孔隙和微裂縫的作用，但是優選情況下，為了更好地實現本發明的發明目的，以所述鉆井液的重量為基準，所述鹽酸多巴胺的含量為0.1-5重量％。進一步優選情況下，以所述鉆井液的重量為基準，所述鹽酸多巴胺的含量為0.2-1.5重量％。根據本發明，所述鹽酸多巴胺可以通過商購的方式獲得，例如可以商購于湖北康寶泰精細化工有限公司。也可以通過本領域技術人員所熟知的方法來制備，例如根據文獻(多巴胺精細合成工藝，山 東輕工業學院學報，1990，4(3): 1-3)所記載的方法制備鹽酸多巴胺。 根據本發明，所述鹽酸多巴胺具有式I所示的結構，

權利要求
1.一種芳香胺鹽酸鹽作為鉆井液用頁巖抑制劑的應用。
2.根據權利要求1所述的應用，其中，所述芳香胺鹽酸鹽為鹽酸多巴胺。
3.根據權利要求2所述的應用，其中，該應用包括將鹽酸多巴胺與鉆井液混合。
4.根據權利要求3所述的應用，其中，以所述鉆井液的重量為基準，所述鹽酸多巴胺的含量為0.1-5重量％。
5.根據權利要求4所述的應用，其中，以所述鉆井液的重量為基準，所述鹽酸多巴胺的含量為0.2-1.5重量％。
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的應用，其中，所述鉆井液為水基鉆井液。
7.根據權利要求 6所述的應用，其中，所述水基鉆井液為選自水、氯化鉀-聚合醇鉆井液、有機硅鉆井液和陽離子鉆井液中的一種或多種。
8.根據權利要求1或7所述的應用，其中，所述鉆井液還含有添加劑，所述添加劑為選自降濾失劑、增粘劑、降粘劑、增重劑、包被劑和潤滑劑中的一種或多種。
全文摘要
本發明公開了一種芳香胺鹽酸鹽作為鉆井液用頁巖抑制劑的應用。所述芳香胺鹽酸鹽特別是鹽酸多巴胺可以有效的起到抑制粘土水化膨脹作用和抑制頁巖分散、剝落的作用，同時能夠有效封堵頁巖近表面的孔隙和微裂縫。
文檔編號C09K8/035GK103087690SQ20131005664
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月22日 優先權日2013年2月22日
發明者蔣官澄, 宣揚, 王金樹, 耿浩男, 李穎穎 申請人:蔣官澄