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1、(10)申请公布号 CN 102660238 A (43)申请公布日 2012.09.12 CN 102660238 A *CN102660238A* (21)申请号 201210120700.5 (22)申请日 2012.04.24 C09K 8/035(2006.01) (71)申请人 山东理工大学 地址 255086 山东省淄博市高新技术产业开 发区高创园 D 座 1012 室 (72)发明人 丁锐 刘俊成 粟常红 (54) 发明名称 利用菌糠制备钻井液用非渗透降滤失剂的方 法 (57) 摘要 本发明的目的是利用食用菌菌糠制备钻井液 用的非渗透降滤失剂。将来自食用菌生产现场的 高含水的湿。
2、菌糠风干后碾碎过 20 目筛， 作为组分 A ； 取过 20 目筛或更细的水溶性高分子物质作为 组分B ； 按比例将组分A与组分B混合均匀即得钻 井液用非渗透降滤失剂 ； 最佳比例是按质量百分 比组分 A 占 55-95 份， 组分 B 占的份数等于从 100 减去组分 A 占的份数。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种钻井液用非渗透降滤失剂， 其特征是 ： 将来自食用菌生产现场的高含水的湿菌 糠风干、 碾碎过 20 目筛， 作为组分 A ； 取过。
3、 20 目筛或更细的水溶性高分子物质作为组分 B ； 按比例将组分 A 与组分 B 混合均匀即得钻井液用非渗透降滤失剂 ； 最佳比例是按质量百分 比组分 A 占 55-95 份， 组分 B 占的份数等于从 100 减去组分 A 占的份数。 2. 如权利要求 1 所述的钻井液用非渗透降滤失剂， 其特征是 ： 所用的水溶性高分子物 质取自下列物质 ： 水溶性纤维素衍生物、 水溶性淀粉衍生物、 瓜尔胶、 田菁胶、 聚丙烯酸盐、 聚丙烯酰胺、 含丙烯酸链节的共聚物。 权 利 要 求 书 CN 102660238 A 2 1/3 页 3 利用菌糠制备钻井液用非渗透降滤失剂的方法 技术领域 0001 本发。
4、明涉及用于油气田的化学助剂领域， 同时涉及种植业下脚料的利用领域。具 体涉及一种食用菌种植下脚料 - 菌糠制备用于配制超低渗透钻井液的非渗透降滤失剂的 方法。 背景技术 0002 在油气井钻井过程中， 为了维持井壁的稳定性、 防止井壁坍塌并使井眼尺寸尽可 能地规则均匀， 要求尽可能防止钻井夜向地层渗透滤失甚至漏失 ； 阻止钻井液向储层地层 漏失和滤失则是保护储层的基本要求。 因此， 防塌、 防漏和保护储层这些工程目标中具有一 个共同的任务 ： 必须采取一切技术手段阻止井筒流体进入井壁或者地层。 目前， 在正压差条 件下的裸眼井段钻进中， 对于孔隙率高、 渗透率高的地层， 阻止井筒流体进入井壁或。
5、者地层 的技术方法主要是封堵法。 0003 降滤失剂又叫降失水剂， 是在钻井技术领域使用至少 60 年了的术语， 为了避免术 语的混淆这里称之为传统降滤失剂。传统降滤失剂一般用于钻进低孔隙率和渗透率的地 层， 其性能的检测以滤纸为过滤介质 ； 滤纸的的孔道直径范围较窄， 多数在 0.5-5 微米的 范围。非渗透降滤失剂是近十几年才出现的术语， 非渗透降滤失剂一般用于钻进高孔隙率 和高渗透率的地层， 其性能的检测以砂床为过滤介质 ； 砂床的孔道直径范围很宽， 多数在 10-200 微米的范围。所以砂床的封堵需要使用一部分粒径在数十微米以上的粒状材料， 而 滤纸的封堵仅需要使用一部分粒径在 1 微。
6、米左右的粒状材料 ； 钻井液内的粘土粒子就适合 于封堵滤纸孔道。加有非渗透降滤失剂的膨润土悬浮液， 能在砂床孔道浅部形成致密封堵 层， 以至于悬浮液的水分难以渗过该封堵层 ； 而加有传统降滤失剂的膨润土悬浮液不能在 砂床孔道浅部形成致密封堵层， 以至于其悬浮液水分进入砂床孔道深部或者通过孔道渗漏 出来。 0004 封堵地层孔隙、 裂缝的技术最常依循的原理包括三种作用的叠加 ： 第一种作用是 刚性颗粒 （如粘土、 碳酸钙、 重晶石等） 在孔隙、 裂缝的入口附近相互拥挤形成尺寸显著小于 地层孔隙、 裂缝尺寸的小孔隙 ； 柔性颗粒在压差推动下挤入并停留在这些小孔隙内， 使孔隙 尺寸进一步缩小 ； 尺。
7、寸显著小于柔性颗粒的水溶性高分子填充于相邻柔性颗粒之间、 柔性 颗粒与刚性颗粒之间的微小间隙内。这三种作用叠加就可以在孔隙、 裂缝的入口附近形成 致密的超低渗透的封堵层。 0005 申请号为 200710014322.1 的中国专利申请提出一种钻井用非渗透降滤失剂 ： 将 木质纤维素粉碎至 0.074mm （可称为超细木质纤维） ， 然后与硅微粉、 聚氨酯粉按一定质量比 混合均匀即得到石油钻井用非渗透降滤失剂。 其中超细木质纤维与聚氨酯粉属于有变形变 软性能的封堵粒子。 0006 西南石油大学谢彬强的硕士学文论文 “超低渗透钻井液的研究” （2006 年 4 月） 合 成出了具有双亲结构的三元。
8、共聚物 AM/DMAAC/AANa( 简称 XG)， 作为有变形变软性能的封堵 粒子。 说 明 书 CN 102660238 A 3 2/3 页 4 0007 由上述两篇文献代表的现有的制备钻井液用非渗透降滤失剂的制备， 需要使用超 细木质纤维粉、 聚氨酯或其它昂贵的聚合物， 因此成本较高。 本发明的目的是利用具有超细 纤维形态结构的食用菌菌糠制备钻井液用非渗透降滤失剂， 达到显著降低制备成本的实用 性效果。 发明内容 0008 本发明的技术方案是采用菌糠作为有变形变软性能的封堵粒子， 来制备低成本的 非渗透降滤失剂。 0009 食用菌菌糠又叫做废菌筒、 菌渣等， 是栽培各种食用菌类后剩下的废。
9、弃物。 食用菌 栽培原料的主要基质有棉籽壳、 木屑、 稻草、 玉米芯、 甘蔗渣及多种农业秸秆、 发酵废料 ( 如 酒糟、 醋糟等)。 这些基质在栽培后， 其中部分物质在栽培过程中已被食用菌吸收利用， 经过 生物反应破坏了纤维质生物原料的紧密结构， 菌糠主要成分是在某种程度上发生了部分降 解的纤维素、 半纤维素、 木质素和菌体蛋白。所以菌糠的颗粒的疏松易碎， 强度显著低于其 主体原料 （玉米芯、 棉籽壳、 甘蔗渣等） 的颗粒强度 ； 从粉碎至相同的细度所消耗的能量来比 较， 菌糠的粉碎所需能量比其主体原料的粉碎所需能量低得多。目前利用菌糠的途径主要 有 ： 向新配食用菌栽培基质内掺加少量菌糠、 。
10、制作菌糠饲料、 生物有机肥、 燃料和生物提取 等。而对于利用菌糠制备钻井液用非渗透降滤失剂目前国内外未见报道。 0010 本发明基于菌糠的上述特点， 设想并试验验证了其粉末颗粒在钻井液中吸水溶胀 后具有变形变软性能， 因此以其作为封堵粒子， 来制备低成本的非渗透降滤失剂。 0011 鉴于一般钻井液中有大量的粘土可以起刚性颗粒的作用， 所以按本发明方法制备 非渗透降滤失剂时只需要含有柔性颗粒与水溶性高分子物质即可 ； 所述的柔性颗粒即菌 糠 ； 所述的水溶性高分子取自水溶性纤维素衍生物、 水溶性淀粉衍生物、 瓜尔胶、 田菁胶、 以 丙烯酸类单体均聚或共聚所得高分子物质。 所述的水溶性高分子物质可。
11、以作为传统降滤失 剂， 利用水溶性高分子物质制备非渗透降滤失剂不是本发明的创新， 而利用菌糠制备非渗 透降滤失剂才是本发明的创新。 具体实施方式 0012 实施例 1 本发明的方法是， 将来自食用菌生产现场的高含水的湿菌糠风干、 碾碎过 20 目 筛， 作为组分 A ； 取过 20 目筛或更细的水溶性高分子物质作为组分 B ； 按比例将组分 A 与组 分B混合均匀即得钻井液用非渗透降滤失剂 ； 最佳比例是按质量百分比组分A占55-95份， 组分 B 占的份数等于从 100 减去组分 A 的份数。 0013 按质量比取65份组分A， 35份羧甲基淀粉钠盐， 混合均匀即为非渗透降滤失剂。 其 封堵。
12、性能按下述方法进行测试 ： 第一步 : 以 24 克钠基膨润土和 400 立方厘米水配制成基浆， 向该基浆内加入 12 克按 本发明方法制备的非渗透降滤失剂， 高速搅拌 10 分钟， 成为待测试的钻井液 ； 第二步 ： 用北京路业通达公司生产的 FA 型无渗透钻井液滤失仪 ( 可视沙床 )， 其筒状 可透视的钻井液杯底部有筛网而不用滤纸， 将 350 立方厘米的 20 目 40 目干燥砂子置于 筛网上， 再加待测试的钻井液 350 立方厘米， 上紧杯盖， 接通气源将压力调至 0.69Mpa， 打开 说 明 书 CN 102660238 A 4 3/3 页 5 放气阀 , 气源进入钻井液杯中， 。
13、启动秒表 ； 第三步 ： 透过杯体观察钻井液渗透情况。记录秒表满 30 分钟之时渗出的液体体积 ； 若 秒表满 30 分钟之时仍无液体渗出， 则记录滤液侵入砂床的深度。 0014 实施例1所制备的非渗透降滤失剂在秒表满30分钟之时仍无液体渗出， 滤液侵入 砂床的深度为 11mm。 0015 实施例 2 按质量比取 70 份组分 A， 30 份水解聚丙烯腈钠盐， 混合均匀即为非渗透降滤失剂。其 封堵性能按实施例 1 所述方法进行测试， 在试验满 30 分钟之时仍无液体渗出， 滤液侵入砂 床的深度为 8mm。 0016 实施例 3 按质量比取 75 份组分 A， 25 份粘均分子量为 12 万的聚丙烯酰胺， 混合均匀即为非渗透 降滤失剂。 其封堵性能按实施例1所述方法进行测试， 在试验满30分钟之时仍无液体渗出， 滤液侵入砂床的深度为 13mm。 0017 实施例 4 按质量比取 85 份组分 A， 15 份羧甲基纤维素钠盐， 混合均匀即为非渗透降滤失剂。其 封堵性能按实施例 1 所述方法进行测试， 在试验满 30 分钟之时仍无液体渗出， 滤液侵入砂 床的深度为 10mm。 上述实施例用于对权利要求的解释， 但并非用于对权利要求的限定， 本发明的保护范 围应当以权利要求书为准。 说 明 书 CN 102660238 A 5 。