本发明属于页岩抑制剂，具体的涉及一种页岩抑制剂及其制备方法。
背景技术：
1、随着常规油气资源的减少，非常规油气资源的勘探与开发必不可少。页岩被认为是世界上最主要的非常规烃源储层之一，具有广阔的开发前景。使用水基钻井液开采页岩油气易使页岩发生水化膨胀和分散，页岩粘土水化主要表现为表面水化和渗透水化，表面水化是指由粘土晶体表面吸附水分子和晶体层间可交换性阳离子水化而引起的水化，渗透水化是指由钻井液与粘土晶层间的阳离子浓度差引起水分渗透而发生的水化。在这两种水化作用下，粘土片层和表面吸附大量水分子，粘土体积极大地膨胀、流失，从而引发井壁失稳、塌陷以及钻头泥包等各种工程问题。因此，开发高效页岩抑制剂是油田化学领域的重要研究课题。
2、目前，已经开发出了多种页岩抑制剂，如无机盐类、甲酸盐、沥青类、正电胶、葡萄糖衍生物类、聚合醇、硅酸盐和季铵盐阳离子等。以这些抑制剂为基础发展了各种不同的钻井液体系并在一定范围内取得了成功应用，但都存在不同的局限性。在钻井作业中最常用的无机阳离子钾离子抑制效果明显，但是其用量较大，对钻井液的流变性和滤失性影响显著，同时高浓度钾离子对生物环境存在不利影响；沥青类抑制剂防塌能力优异，但是存在荧光现象，不利于录井等测试工作，且不利于环保；常规多元醇和聚合醇类产品有效含量变化大，抑制性弱，且存在增粘、起泡问题；硅酸盐抑制性突出，但其加入钻井液中，钻井液流变性不易控制。因此，研制出一种抑制性能优异、配伍性佳、抗高温能力强、安全环保且对钻井液体系性能影响不大的页岩抑制剂势在必行。
技术实现思路
1、本发明的目的是：提供一种页岩抑制剂。所述的页岩抑制剂将化学抑制剂和物理抑制剂复配使用，提高页岩抑制剂的水化抑制能力；本发明还同时提供了其制备方法。
2、本发明所述的页岩抑制剂，以重量份数计，由以下原料组成：4,4'-亚甲基双(环己胺)0.3-0.5份、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化铵0.16-0.18份、聚醚胺0.23-0.25份、改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物0.25-0.27份、纳米聚苯乙烯0.16-0.19份，所述的改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物的制备方法，由以下步骤组成：将去离子水、甲醇和十七氟癸基三甲氧基硅烷混合均匀，升温至65-68℃加入坡缕石纳米管和纳米钛酸锌反应35-40min，然后超声分散，最后再次于65-68℃条件下进行搅拌反应，冷却至室温后过滤采用无水乙醇洗涤3-4次、真空干燥，制备得到改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物。
3、其中：
4、聚醚胺的分子量为440，官能度为3，总胺值为6.11mmol/g，生产厂家为苏州长科实业有限公司，型号为t403。
5、纳米聚苯乙烯的粒径为25nm，生产厂家为北京德科岛金科技有限公司，型号为ps000025。
6、去离子水、甲醇、十七氟癸基三甲氧基硅烷的质量比为1:1.2-1.25:0.3-0.32。
7、十七氟癸基三甲氧基硅烷的质量占坡缕石纳米管与纳米钛酸锌质量和的3.5-4.0%。
8、坡缕石纳米管与纳米钛酸锌的质量比为1:0.2-0.3。
9、超声分散时间为15-17min。
10、搅拌反应的搅拌转速为400-500r/min，搅拌反应时间为1.5-1.7h。
11、真空干燥温度为72-75℃，真空干燥时间为8-8.5h。
12、本发明所述的页岩抑制剂，将化学抑制剂和物理抑制剂复配使用，拓宽页岩抑制剂的使用范围，提高页岩抑制剂的抑制效果。所使用的化学抑制剂为4,4'-亚甲基双(环己胺)、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化铵和聚醚胺的混合物，物理抑制剂为改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物与纳米聚苯乙烯。化学抑制剂不能防止硬脆性泥页岩失稳情况的发生，因此，需要复配物理抑制剂，物理抑制剂在压差的作用下进入岩石浅层的多孔介质孔隙中形成桥塞，堵塞钻井液中的水与岩石内部的连接通道，达到隔绝水流通路的目的。所述的化学抑制剂中4,4'-亚甲基双(环己胺)、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化铵与聚醚胺相互作用，使得页岩抑制剂具有抑制性能优异以及抗高温能力强的特点。其中，聚醚胺t403的分子量小，黏土对胺基的吸附量大，从而能够有效的抑制黏土分散，但是聚醚胺的耐热稳定性差，由此添加4,4'-亚甲基双(环己胺)和1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化铵提高页岩抑制剂的抗高温能力以及水化抑制能力。4,4'-亚甲基双(环己胺)通过吸附在粘土表面使粘土表面形成疏水层，从而减少水分子的渗入，而1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化铵为离子液体，具有疏水侧链和亲水骨架，从而使得抑制剂应用于深井或超深井钻井过程中具有更高的效率和热稳定性。由此，聚醚胺t403、4,4'-亚甲基双(环己胺)与1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化铵相互作用使得抑制剂具有长效抑制性。而物理抑制剂中改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物与纳米聚苯乙烯复配使用，其中的改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物为硬性无机纳米材料，能够起到封堵微小孔喉和裂缝的目的，坡缕石还可以参与形成致密泥饼起到强化封堵的作用，纳米钛酸锌为球状，仅添加少量的钛酸锌纳米粒子就可以将基浆的静滤失量降低，具有很好的封堵作用。坡缕石纳米管和纳米钛酸锌相互作用，可在油藏温度下引发水化固化反应，生成以改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物为核心节点的三维网络结构。而复配纳米聚苯乙烯使用是因为纳米聚苯乙烯具有优异的弹性，能够使其轻松的进入更深的储层，可以封堵页岩的孔隙和裂缝，通过吸附在页岩上，改变页岩表面的润湿性，减弱水在页岩表面的吸附性，从而减少水相的侵入。由此，物理抑制剂中的原料相互作用，使得制备的页岩抑制剂能够适用于低渗透率区域。
13、本发明所述的页岩抑制剂的制备方法，由以下步骤组成：
14、（1）制备改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物；
15、（2）将改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物和纳米聚苯乙烯加入到4,4'-亚甲基双(环己胺)、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化铵和聚醚胺组成的混合液中混合均匀，制备得到页岩抑制剂。
16、其中：步骤（2）中混合温度为65-67℃，混合时间为30-40min。
17、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
18、（1）本发明所述的页岩抑制剂，将化学抑制剂和物理抑制剂复配使用，扩大页岩抑制剂的适用范围，提高页岩抑制剂的抑制能力，有效的抑制页岩的水化膨胀与分散，原料之间配伍性好，使得制备的页岩抑制剂在钻井过程中具有更高的效率和热稳定性。
19、（2）本发明所述的页岩抑制剂，具有较低的线性膨胀率以及较高的滚动回收率，同时还可以降低基浆的静滤失量。
20、（3）本发明所述的页岩抑制剂的制备方法，工艺简单，制备参数易于控制，制备的页岩抑制剂的性能稳定。
1.一种页岩抑制剂，其特征在于：以重量份数计，由以下原料组成：4,4'-亚甲基双(环己胺)0.3-0.5份、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化铵0.16-0.18份、聚醚胺0.23-0.25份、改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物0.25-0.27份、纳米聚苯乙烯0.16-0.19份，所述的改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物的制备方法，由以下步骤组成：将去离子水、甲醇和十七氟癸基三甲氧基硅烷混合均匀，升温至65-68℃加入坡缕石纳米管和纳米钛酸锌反应35-40min，然后超声分散，最后再次于65-68℃条件下进行搅拌反应，冷却至室温后过滤采用无水乙醇洗涤3-4次、真空干燥，制备得到改性坡缕石纳米管和纳米钛酸锌的混合物。
2.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于：聚醚胺的分子量为440，官能度为3，总胺值为6.11mmol/g。
3.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于：去离子水、甲醇、十七氟癸基三甲氧基硅烷的质量比为1:1.2-1.25:0.3-0.32。
4.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于：十七氟癸基三甲氧基硅烷的质量占坡缕石纳米管与纳米钛酸锌质量和的3.5-4.0%。
5.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于：坡缕石纳米管与纳米钛酸锌的质量比为1:0.2-0.3。
6.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于：超声分散时间为15-17min。
7.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于：搅拌反应的搅拌转速为400-500r/min，搅拌反应时间为1.5-1.7h。
8.根据权利要求1所述的页岩抑制剂，其特征在于：真空干燥温度为72-75℃，真空干燥时间为8-8.5h。
9.一种权利要求1所述的页岩抑制剂的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：
10.根据权利要求9所述的页岩抑制剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中混合温度为65-67℃，混合时间为30-40min。
