專利名稱：鉆井液用梳型聚合物降濾失劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆井過程中耐溫耐鹽的降濾失劑及其制備方法，屬于降濾失劑技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)石油需求的不斷旺盛，石油勘探開發(fā)的難度也在不斷加大?，F(xiàn)在， 全球石油天然氣的開采開始呈現(xiàn)向陸地深層、環(huán)境惡劣區(qū)域和海洋發(fā)展的趨勢。而為了實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)的安全快速與較高的綜合效益，需提高鉆井液性能，使其在 高溫、高壓、高密度條件下保持或基本保持其原有的性能。降濾失劑作為鉆井液添加劑，在 鉆井作業(yè)中起到了重要的作用。其研究方向主要分為傳統(tǒng)原料改性和合成新型聚合物兩方 面。合成聚合物類是用量最大的降濾失劑之一，其發(fā)展速度較快，并廣泛地應(yīng)用于各種鉆井 液中。目前主要是利用各種乙烯類單體通過不同的聚合方法來合成共聚物。中國專利文獻(xiàn)CN101397491公開了一種《多元共聚油井水泥降濾失劑及其制備方 法》，用2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮合成的 四元聚合物降濾失劑；中國專利文獻(xiàn)CN101591527公開了一種《鉆井液用抗高溫防塌降濾 失劑及其制備方法》，用丙烯酰胺單體、丙烯酸單體、陽離子單體合成了三元聚合物降濾失 劑；這兩種聚合物具有較好降濾失作用的前提下，其反應(yīng)流程復(fù)雜且高溫條件下反應(yīng)對(duì)設(shè) 備動(dòng)力要求較高。中國專利CN101735780A公開了一種《抗高溫抗鹽鉆井液降濾失劑的制備 方法》，用丙烯酸、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸合成了三元聚合物降濾失劑； 中國專利CN101531887公開了一種《鉆井液用抗高溫聚合物降濾失劑及其制備方法》，用烯 基磺酸、烯基酰胺、烯基烷酮和烯基季銨鹽合成了四元聚合物降濾失劑；這兩種方法操作簡 單，且合成的聚合物具有良好的降濾失性能，但其對(duì)高溫后飽和鹽水基漿的流變性能控制 不理想，出現(xiàn)了明顯的高溫增粘現(xiàn)象?？偟膩碇v，合成聚合物降濾失劑應(yīng)該兼顧其反應(yīng)條件和降濾失效果兩個(gè)方面的因 素，并且應(yīng)該具有較好的控制鉆井液流變性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有鉆井液用降濾失劑存在的抗溫抗鹽性能和流體流變性能穩(wěn)定性 差等不足，提供一種抗溫抗鹽性能好、流體流變性能穩(wěn)定的鉆井液用梳型聚合物降濾失劑， 同時(shí)提供一種合成條件溫和、設(shè)備要求低、工藝簡單的該梳型聚合物降濾失劑的制備方法。本發(fā)明的鉆井液用梳型聚合物降濾失劑，其結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
一種鉆井液用梳型聚合物降濾失劑，其結(jié)構(gòu)式如下其中b＝5％～10％，c＝15％～35％，a＝1 b c，m＝7～20。FSA00000230842400011.tif
2. —種權(quán)利要求1所述鉆井液用梳型聚合物降濾失劑的制備方法，其特征是，以聚乙 二醇單甲醚與馬來酸酐酯化反應(yīng)得到大分子單體，再配以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲 基丙磺酸兩種單體，采用溶液聚合法共聚得到梳型聚合物降濾失劑，具體包括以下步驟(1)將聚乙二醇單甲醚與馬來酸酐在60°C 70°C、氮?dú)獗Ｗo(hù)下酯化反應(yīng)2小時(shí) 3小 時(shí)，其中聚乙二醇單甲醚與馬來酸酐的摩爾比為1 1.04 1. 1，得到聚乙二醇單甲醚馬來 酸酐酯化物，所述聚乙二醇單甲醚的相對(duì)分子量為350 750 ；(2)將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸以質(zhì)量比1 4溶于水中，在0°C 4°C條件下 用堿性溶液調(diào)節(jié)pH值至7 8，然后加入質(zhì)量濃度為20%的丙烯酰胺溶液，并加熱升溫至 70°C 80°C，加入步驟(1)得到的聚乙二醇單甲醚馬來酸酐酯化物，控制單體總質(zhì)量濃度 為20%，其中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和聚乙二醇單甲醚馬來酸酐酯化物 的摩爾比為1 3 6 8 1 ；將各物質(zhì)攪拌均勻，通氮?dú)?0分鐘后加入占單體總質(zhì)量 0.8%的引發(fā)劑過硫酸鹽，采用水溶液聚合法共聚；所述單體指的是聚乙二醇單甲醚與馬來 酸酐酯化反應(yīng)得到大分子單體、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸這三種單體總 和；(3)繼續(xù)反應(yīng)6小時(shí) 8小時(shí)后，得粘彈性共聚物溶液，用丙酮洗滌沉淀，得白色沉淀 物，烘干粉碎，即得梳型聚合物降濾失劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鉆井液用梳型聚合物降濾失劑及其制備方法，先將聚乙二醇單甲醚(PEGM)與馬來酸酐(MA)酯化反應(yīng)得到大分子單體，再配以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)兩種單體，采用溶液聚合法共聚得到帶有長側(cè)鏈的梳型聚合物降濾失劑。制備的梳型聚合物降濾失劑在鉆井液中抗溫達(dá)200℃，在淡水及鹽水等鉆井液中均具有良好的降濾失效果，并能控制鉆井液在高溫高鹽條件下保持良好流變性，抗溫抗鹽性能好、流體流變性能穩(wěn)定，同時(shí)合成條件溫和、設(shè)備要求低、工藝簡單。
文檔編號(hào)C08G65/48GK101967369SQ20101025450
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者代禮楊, 孫德軍, 徐健, 李洪俊, 王立亞, 蘇秀純 申請人:山東大學(xué);中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司