一種抗高溫鉆井液用降濾失劑及其制備方法
【專利摘要】一種抗高溫鉆井液用降濾失劑及其制備方法，它涉及一種降濾失劑及其制備方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有降濾失劑在200℃高溫條件下發(fā)生分解、抗鹽抗鈣能力差和性能好的降濾失劑價(jià)格昂貴的問題。本發(fā)明一種抗高溫鉆井液用降濾失劑由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、馬來(lái)酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、水和引發(fā)劑經(jīng)共聚反應(yīng)制備而成；制備方法：按比例向水中依次加入馬來(lái)酸酐、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，再加入N-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后；將混合溶液加熱，通入氮?dú)?，加入引發(fā)劑，攪拌，冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑?？垢邷劂@井液用降濾失劑作為降濾失劑用于油田鉆井降濾失。
【專利說(shuō)明】一種抗高溫鉆井液用降濾失劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種降濾失劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油資源的匱乏和為滿足人們生產(chǎn)生活的需要，對(duì)深井和超深井的油氣開發(fā)已經(jīng)成為必然。但由于開采技術(shù)的限制，使得深部地層的油氣資源未能較好的服務(wù)于人類。具體表現(xiàn)為:深井、超深井井下溫度和壓力高，地層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鉆井過程中經(jīng)常會(huì)遇到高壓油氣層和鹽水層。在這種情況下，人們對(duì)鉆井完井液性能不穩(wěn)定、濾失量過高等技術(shù)難題難以解決，在鉆井作業(yè)過程中會(huì)經(jīng)常發(fā)生井下坍塌和卡鉆等井下復(fù)雜事故，給鉆井工作帶來(lái)了極大的不便。研究抗高溫鉆井液特別是對(duì)油田化學(xué)品降濾失劑的研制已成為一個(gè)急需解決的重要課題。
[0003]目前現(xiàn)場(chǎng)使用的降濾失劑種類繁多，大部分應(yīng)用在180°C以下，當(dāng)處于200°C以上環(huán)境時(shí)，降濾失效果明顯下降，為保證鉆井液的降濾失效果，必須增加油田化學(xué)品的用量，但加入量過多，不但增加了經(jīng)濟(jì)成本,而且鉆井液的流變性能也會(huì)發(fā)生很大變化,使鉆井工作不能正常進(jìn)行。近十幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研制的某些降濾失劑性能優(yōu)良，能夠抵抗200°C高溫且有一定的抗鹽性，現(xiàn)場(chǎng)使用效果較好。
[0004]李玉光等在“新型抗高溫鉆井液降濾失劑FLA的研究”《鉆井液與完井液》(Drillingand CompletionFluids 1996,13)中介紹了以AMPS為主要單體聚合得到的抗高溫降濾失劑FLA，在3%的鈉膨潤(rùn)土基漿中，可有效抗溫220°C，抗鹽至飽和，其降濾失性能優(yōu)于國(guó)外的PYR0-TR0L和K EM-SEAL。王中華等在“超高溫鉆井液體系研究(III)一抗鹽高溫高壓降濾失劑研制”《石油鉆探技術(shù)》(PetroleumDrillingTechniques2009, 37)中介紹了用A0EMS/A0BS/AM/AA共聚制備出代號(hào)為L(zhǎng)P527的降濾失劑，用AM/AOEMS/DMAM/AA共聚得到的代號(hào)為MP488降濾失劑，以及對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行修飾得到的降濾失劑HTASP，將這三種降濾失劑與SMC進(jìn)行復(fù)配，220°C滾動(dòng)老化16h，濾失量小于16ml。
[0005]國(guó)內(nèi)專利號(hào)“201110300021.1”公開了一種鉆井液用高溫高鹽降濾失劑及其制備
方法，用丙烯酰胺、丙烯酸、含有丙烯酰氧基的烷基磺酸鹽經(jīng)共聚反應(yīng)而得，相對(duì)分子質(zhì)量為50~70萬(wàn)，其中共聚物中的丙烯酰胺組分、丙烯酸組分和含有丙烯酰氧基的烷基磺酸鹽組分的摩爾比為(2~8):1: (0.5~5.0)，發(fā)明的降濾失劑在高溫高鹽條件下具有較好的降濾失性能，且在水溶液中溶解速度快，應(yīng)用非常方便。
[0006]但上述現(xiàn)有鉆井液用降濾失劑普遍存在以下不足:一、抗溫性能差，在較高溫度下降濾失劑發(fā)生分解，降濾失效果減弱，為增加其降濾失效果，必須增加降濾失劑的用量，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加和鉆井液的流變性能發(fā)生了很大變化。二、抗鹽抗鈣能力差，有一些降濾失劑達(dá)到了抗溫的要求，但在飽和NaCl溶液中泥漿失水量超過了 40ml。三、部分性能較好的降濾失劑價(jià)格昂貴，成本較高，不適合現(xiàn)場(chǎng)大量使用。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有降濾失劑在200°C高溫條件下發(fā)生分解、抗鹽抗鈣能力差和性能好的降濾失劑價(jià)格昂貴的問題。而提供一種抗高溫鉆井液用降濾失劑及其制備方法。
[0008]本發(fā)明一種抗高溫鉆井液用降濾失劑由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、馬來(lái)酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、水和引發(fā)劑經(jīng)共聚反應(yīng)制備而成；所述的丙烯酰胺與2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質(zhì)量比為1:(0.5~1)，所述的丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1: (0.2~0.4)，所述的丙烯酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1: (0.15~
0.6)，所述的丙烯酰胺與水的質(zhì)量比為1: (3~6);所述的引發(fā)劑為復(fù)配水溶液，其中復(fù)配水溶液的溶質(zhì)為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，所述的復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量濃度為1%~1.5%，且復(fù)配水溶液的溶質(zhì)中過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為1:1 ;所述的丙烯酰胺、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和N-乙烯基吡咯烷酮的總質(zhì)量與復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為100: (0.3~0.7);所述抗高溫鉆井液用降濾失劑的pH值為7~10。
[0009]上述抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0010]按比例向水中依次加入馬來(lái)酸酐、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調(diào)節(jié)pH值為7~10，再加入N-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后得到混合溶液；將混合溶液從室溫加熱至50°C~70°C，通入氮?dú)?5min~35min后，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下加入引發(fā)劑，在攪拌速度為800r/min~1200r/min的條件下，反應(yīng)2h~3h,冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑；所述的丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質(zhì)量比為1:(0.5~1)，所述的丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1:(0.2~0.4)，所述的丙烯酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1: (0.15~0.6)，所述的丙烯酰胺與水的質(zhì)量比為1:(3~6);所述的引發(fā)劑為復(fù)配水 溶液，其中復(fù)配水溶液的溶質(zhì)為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，所述的復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量濃度為1%~1.5%，且復(fù)配水溶液的溶質(zhì)中過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為1:1 ;所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和N-乙烯基吡咯烷酮的總質(zhì)量與復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為100: (0.3~0.7)；
[0011]所述的冷卻后在溫度為100°C~120°C的條件下烘干至含水率低于7% ；
[0012]所述粉碎為粉碎到200~400目；
[0013]所述的pH值是米用氨水調(diào)節(jié)。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0015]一、本發(fā)明的抗高溫鉆井液用降濾失劑在高密度鉆井液中至少能抵抗200°C高溫，主要與側(cè)鏈上的酰胺基、磺酸基的熱分解有關(guān)，當(dāng)溫度升至250°C時(shí)，失重為聚合物開始分解，主要與側(cè)鏈上的酰胺基、磺酸基的熱分解有關(guān)。在450°C左右聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依然在50%以上，說(shuō)明產(chǎn)物有較高的熱穩(wěn)定性，且降濾失效果較好、在40°C至240°C左右失重為分子中吸附水脫去。
[0016]二、本發(fā)明的抗高溫鉆井液用降濾失劑可用于高溫高壓的深井、超深井及水平井，在NaCl和CaCl2的含量為20%時(shí)，濾失量仍控制在25ml以內(nèi)，說(shuō)明本發(fā)明的降濾失劑抗鹽抗鈣抗污染能力較強(qiáng)，可以起到良好的降濾失作用。
[0017]三、本發(fā)明的抗高溫鉆井液用降濾失劑合成所用馬來(lái)酸酐價(jià)格低廉，適合現(xiàn)場(chǎng)大量使用。本發(fā)明的抗高溫鉆井液用降濾失劑生物毒性低，屬于環(huán)保型，與其他油田化學(xué)品配伍性良好，可供新疆各大油氣田使用。
[0018]四、本發(fā)明的制備方法和所需設(shè)備條件簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，既能滿足深井超深井鉆井施工中對(duì)鉆井液降濾失劑的要求，又能大幅度降低鉆井液成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0019]圖1為試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑的紅外譜圖；
[0020]圖2為試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑的TG曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0021]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的一種抗高溫鉆井液用降濾失劑由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、馬來(lái)酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、水和引發(fā)劑經(jīng)共聚反應(yīng)制備而成；所述的丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質(zhì)量比為1: (0.5~1)，所述的丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1: (0.2~0.4)，所述的丙烯酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1: (0.15~0.6)，所述的丙烯酰胺與水的質(zhì)量比為1: (3~6);所述的引發(fā)劑為復(fù)配水溶液，其中復(fù)配水溶液的溶質(zhì)為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，所述的復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量濃度為1%~1.5%，且復(fù)配水溶液的溶質(zhì)中過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為1:1 ;所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和N-乙烯基吡咯烷酮的總質(zhì)量與復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為100: (0.3~0.7);所述抗高溫鉆井液用降濾失劑的pH值為7 ~10。
[0022]本實(shí)施方式的抗高溫鉆井液用降濾失劑在高密度鉆井液中至少能抵抗200°C高溫，主要與側(cè)鏈上的酰胺基、磺酸基的熱分解有關(guān)，當(dāng)溫度升至250°C時(shí)，失重為聚合物開始分解，主要與側(cè)鏈上的酰胺基、磺酸基的熱分解有關(guān)。在450°C左右聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依然在50%以上，說(shuō)明產(chǎn)物有較高的熱穩(wěn)定性，且降濾失效果較好、在40°C至240°C左右失重為分子中吸附水脫去。
[0023]本實(shí)施方式的抗高溫鉆井液用降濾失劑可用于高溫高壓的深井、超深井及水平井，在NaCl和CaCl2的含量為20%時(shí)，濾失量仍控制在25ml以內(nèi)，說(shuō)明本發(fā)明的降濾失劑抗鹽抗鈣抗污染能力較強(qiáng)，可以起到良好的降濾失作用。
[0024]本實(shí)施方式的抗高溫鉆井液用降濾失劑合成所用馬來(lái)酸酐價(jià)格低廉，適合現(xiàn)場(chǎng)大量使用。本發(fā)明的抗高溫鉆井液用降濾失劑生物毒性低，屬于環(huán)保型，與其他油田化學(xué)品配伍性良好，可供新疆各大油氣田使用。
[0025]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述的丙烯酰胺與2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質(zhì)量比為1:0.75，所述的丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1:0.25，所述的丙烯酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1:0.4，所述的丙烯酰胺與水的質(zhì)量比為1:5。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0026]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是:所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和N-乙烯基吡咯烷酮的總質(zhì)量與復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為100:0.5。其它與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0027]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式的一種抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0028]按比例向水中依次加入馬來(lái)酸酐、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調(diào)節(jié)pH值為7~10，再加入N-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后得到混合溶液；將混合溶液從室溫加熱至50°C~70°C，通入氮?dú)?5min~35min后，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下加入引發(fā)劑，在攪拌速度為800r/min~1200r/min的條件下，反應(yīng)2h~3h,冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑；所述的丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質(zhì)量比為1:(0.5~1)，所述的丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1:(0.2~0.4)，所述的丙烯酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1: (0.15~0.6)，所述的丙烯酰胺與水的質(zhì)量比為1:(3~6);所述的引發(fā)劑為復(fù)配水溶液，其中復(fù)配水溶液的溶質(zhì)為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，所述的復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量濃度為1%~1.5%，且復(fù)配水溶液的溶質(zhì)中過硫酸銨與亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為1:1 ;所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和N-乙烯基吡咯烷酮的總質(zhì)量與復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為100: (0.3~0.7)。
[0029]本實(shí)施方式的制備方法和所需設(shè)備條件簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，既能滿足深井超深井鉆井施工中對(duì)鉆井液降濾失劑的要求，又能大幅度降低鉆井液成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得推廣應(yīng)用。
[0030]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四不同的是:調(diào)節(jié)pH值為9。其它與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0031]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四或五不同的是:在攪拌速度為1000r/min的條件下，反應(yīng)2.5h。其它與【具體實(shí)施方式】四或五相同。
[0032]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至六之一不同的是:所述的冷卻后在溫度為100°c~120°C的條件下烘干至含水率低于7%。其他與【具體實(shí)施方式】四至六之一相同。
[0033]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至七之一不同的是:所述粉碎為粉碎到200~400目。本實(shí)施方`式與【具體實(shí)施方式】四至七之一相同。
[0034]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至八之一不同的是:所述的pH值是采用氨水調(diào)節(jié)。本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至八之一相同。
[0035]通過以下試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)明效果:
[0036]試驗(yàn)一:向300g水中依次加入20g馬來(lái)酸酐、60g丙烯酰胺、30g2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調(diào)節(jié)pH值為7，再加入10gN-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后得到混合溶液；將混合溶液從室溫加熱至60°C，通入氮?dú)?0min后，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下加入0.48g引發(fā)劑，在攪拌速度為lOOOr/min的條件下，反應(yīng)3h，冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑。
[0037]試驗(yàn)二:向300g水中依次加入15g馬來(lái)酸酐、60g丙烯酰胺、15g2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調(diào)節(jié)pH值為9，再加入10gN-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后得到混合溶液；將混合溶液從室溫加熱至55°C，通入氮?dú)?0min后，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下加入0.4g引發(fā)劑，在攪拌速度為lOOOr/min的條件下，反應(yīng)3h，冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑。
[0038]試驗(yàn)三:向300g水中依次加入10g馬來(lái)酸酐、60g丙烯酰胺、40g2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調(diào)節(jié)pH值為8，再加入10gN-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后得到混合溶液；將混合溶液從室溫加熱至65°C，通入氮?dú)?0min后，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下加入0.60g引發(fā)劑，在攪拌速度為lOOOr/min的條件下，反應(yīng)3h，冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑。
[0039]試驗(yàn)四:向300g水中依次加入10g馬來(lái)酸酐、60g丙烯酰胺、24g2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調(diào)節(jié)pH值為9，再加入15gN-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后得到混合溶液；將混合溶液從室溫加熱至60°C，通入氮?dú)?0min后，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下加入0.545g引發(fā)劑，在攪拌速度為lOOOr/min的條件下，反應(yīng)3h，冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑。
[0040]試驗(yàn)五:向300g水中依次加入15g馬來(lái)酸酐、60g丙烯酰胺、45g2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調(diào)節(jié)pH值為10，再加入10gN-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后得到混合溶液；將混合溶液從室溫加熱至55°C，通入氮?dú)?0min后，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下加入0.65g引發(fā)劑，在攪拌速度為lOOOr/min的條件下，反應(yīng)3h，冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑。
[0041]采用NICOLET-OTXFT-1R光譜儀測(cè)定試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑的紅外光譜，KBr壓片，圖1為試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑的紅外譜圖，從圖1中可以看出波數(shù)3438CHT1為-NH2的伸縮振動(dòng)峰，2920cm-1為脂肪族C-H鍵伸縮振動(dòng)，即_CH3與_CH2的伸縮振動(dòng)峰，1670m-1為酰胺基-C0NH2中C=0的伸縮振動(dòng)，1429cm^處為亞甲基彎曲振動(dòng)特征峰，1290CHT1為-C0NH2中C-N的伸縮振動(dòng)峰，1192cm^處附近為磺酸基不對(duì)稱吸收峰，1033CHT1附近為磺酸基對(duì)稱特殊吸收峰，以上這些峰值包括了 AM、AMPS、MA與NVP單體官能團(tuán)的吸收峰，并且在1635cnT1~1620cnT1處沒有出現(xiàn)碳與碳的雙鍵的吸收峰，表明單體之間發(fā)生了較為充分的共聚反應(yīng)。取少量試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑，用SDT2960熱重/差熱分析儀分析其熱分解溫度，升溫速度為10°C /min，測(cè)量范圍為38°C~500°C，得到圖2。圖2為試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑的TG曲線，從圖2中可以看出40°C至242°C左右失重為分子中吸附水脫去，當(dāng)溫度升至250°C時(shí)，失重為聚合物開始分解，主要與側(cè)鏈上的酰胺基、磺酸基的熱分解有關(guān)。在450°C左右聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依然在50%以上，說(shuō)明產(chǎn)物有較高的熱穩(wěn)定性。
[0042]對(duì)試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑的性能測(cè)試試驗(yàn):
[0043]基衆(zhòng)溶液的配制:向400ml水中加入鈉基膨潤(rùn)土 16g和碳酸鈉lg,高速攪拌20min，在室溫下水化24小時(shí)。
[0044]測(cè)試1:本實(shí)施例的降濾失劑樣品降濾失性能、流變性能測(cè)定
[0045]將試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑加入到基漿溶液中，降濾失劑的濃度分別為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，高速攪拌20min后于200°C恒溫滾動(dòng)老化16小時(shí)，冷至室溫后高速攪拌5min，用ZNS型失水儀測(cè)試泥漿老化后的濾失量和用ZNN-D6型測(cè)試泥漿的流變性能，結(jié)果見表1。
[0046]表1試驗(yàn)一制得的抗高溫鉆井液用降濾失劑高溫老化后流變性能和降濾失性能
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種抗高溫鉆井液用降濾失劑，其特征在于所述抗高溫鉆井液用降濾失劑由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、馬來(lái)酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、水和引發(fā)劑經(jīng)共聚反應(yīng)制備而成；所述的丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質(zhì)量比為1:(0.5~1)，所述的丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1: (0.2~0.4)，所述的丙烯酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1: (0.15~0.6)，所述的丙烯酰胺與水的質(zhì)量比為1: (3~6);所述的引發(fā)劑為復(fù)配水溶液，其中復(fù)配水溶液的溶質(zhì)為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，所述的復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量濃度為1%~1.5%，且復(fù)配水溶液的溶質(zhì)中過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為1:1 ;所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和N-乙烯基吡咯烷酮的總質(zhì)量與復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為100: (0.3~0.7);所述抗高溫鉆井液用降濾失劑的pH值為7~10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗高溫鉆井液用降濾失劑，其特征在于所述的丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質(zhì)量比為1:0.75，所述的丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1:0.25，所述的丙烯酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1:0.4，所述的丙烯酰胺與水的質(zhì)量比為1:5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗高溫鉆井液用降濾失劑，其特征在于所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和N-乙烯基吡咯烷酮的總質(zhì)量與復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為100:0.5。
4.如權(quán)利要求1所述的一種抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，其特征在于抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，是按以下步驟進(jìn)行:按比例向水中依次加入馬來(lái)酸酐、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調(diào)節(jié)pH值為7~10，再加入N-乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻后得到混合溶液；將混合溶液從室溫加熱至50°C~70°C，通·入氮?dú)?5min~35min后，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下加入引發(fā)劑，在攪拌速度為800r/min~1200r/min的條件下，反應(yīng)2h~3h,冷卻至室溫，剪切造粒、烘干粉碎后，制得抗高溫鉆井液用降濾失劑；所述的丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的質(zhì)量比為1:(0.5~1)，所述的丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1:(0.2~0.4)，所述的丙烯酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1: (0.15~0.6)，所述的丙烯酰胺與水的質(zhì)量比為1: (3~6);所述的引發(fā)劑為復(fù)配水溶液，其中復(fù)配水溶液的溶質(zhì)為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，所述的復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量濃度為1%~1.5%，且復(fù)配水溶液的溶質(zhì)中過硫酸銨與亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為1:1 ;所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和N-乙烯基吡咯烷酮的總質(zhì)量與復(fù)配水溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為100: (0.3~0.7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，其特征在于調(diào)節(jié)pH值為9。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，其特征在于在攪拌速度為1000r/min的條件下，反應(yīng)2.5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，其特征在于所述的冷卻后在溫度為100°c~120°C的條件下烘干至含水率低于7%。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，其特征在于所述粉碎為粉碎到200~400目。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗高溫鉆井液用降濾失劑的制備方法，其特征在于所述的pH值是采 用氨水調(diào)節(jié)。
【文檔編號(hào)】C08F220/56GK103710008SQ201310738353
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】郝延順, 徐用軍, 鄧茜珊, 田明 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)