一種鉆井液用降濾失劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種鉆井液用降濾失劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鉆井過程中鉆井液的濾失是必然的，通過濾失可形成濾餅保護(hù)井壁。但是鉆井 液濾失量過大，易引起泥頁巖膨脹和巧塌，同時(shí)濾餅增厚使井徑縮小，給旋轉(zhuǎn)的鉆具造成較 大的扭矩，易造成壓差卡鉆。因此，適當(dāng)?shù)乜刂茷V失量是鉆井液的重要性能之一。在鉆井 作業(yè)中，常規(guī)選擇添加降濾失劑來起到穩(wěn)定膠體顆粒、提高濾液黏度，W及捕集和堵塞（濾 餅）孔隙的作用，從而獲得恰當(dāng)?shù)臑V失量。
[0003] 目前，在國內(nèi)外各種類型降濾失劑的研制中，丙締酷胺類聚合物作為水溶性聚合 物的重要類別，W其優(yōu)良的性能，較低的合成成本，W及良好的增稠、降阻、絮凝等作用，曰 益受到國內(nèi)外石油屆人±的重視。但是，國內(nèi)外多年的研究進(jìn)展表明，丙締酷胺類聚合物主 要缺點(diǎn)是：剪切安定性差、耐鹽性差、熱穩(wěn)定性差、W及耐溫耐酸性差。故如何選取合適的試 劑，通過聚合、改性等作用改變丙締酷胺類聚合物固有的弱點(diǎn)，改善其耐溫、耐堿、抗剪切性 能，并使其表現(xiàn)出對(duì)濾失量更優(yōu)越的控制性，是本行業(yè)技術(shù)人員不斷優(yōu)化創(chuàng)新的重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井液用降濾失劑，它是一種能夠用于鹽水或飽和鹽 水鉆井液體系的丙締酷胺類降濾失劑，在高鹽高溫條件下仍然能具有較好的降濾失性能。 陽〇化]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一種鉆井液用降濾失劑，是由W下重量份的原料制成：蒸饋水90~110份，丙締 酷胺170~190份，丙締酸170~190份，大陽離子（陽離子聚胺甲基丙締酷胺CPAM) 90~ 110份，AMPS(2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸）105~135份，純堿110~130份，過硫酸氨鋼 3~5份，雙氧水3~5份，V-50引發(fā)劑2. 5~4份。
[0007] 優(yōu)選的，是由W下重量份的原料制成：蒸饋水100份，丙締酷胺180份，丙締酸180 份，大陽離子100份，AMPS120份，純堿120份，過硫酸氨鋼4份，雙氧水4份，V-50引發(fā)劑3 份。
[0008] 所述丙締酷胺、丙締酸、大陽離子、AMPS、V-50引發(fā)劑等均能夠從市場上常規(guī)購買 得到。
[0009] 所述一種鉆井液用降濾失劑在淡水鉆井液中的加量為0. 2~0. 4%，在不飽和鹽 水鉆井液中的加量為0. 5~1. 0%，在飽和鹽水鉆井液中的加量為1~1. 5%。
[0010] 所述的一種鉆井液用降濾失劑的制備方法：將蒸饋水、丙締酷胺、丙締酸、大陽離 子、AMI^混合攬拌，并緩慢加入純堿，攬拌溶解至無氣泡即可；在持續(xù)的氮?dú)夥諊拢磻?yīng) lOmin，加入過硫酸鋼，反應(yīng)lOmin，加入雙氧水，反應(yīng)lOmin，加入V-50引發(fā)劑，反應(yīng)十分鐘 后，繼續(xù)聚合反應(yīng)，反應(yīng)完成后即得鉆井液用降濾失劑。
[0011] 優(yōu)化所述的一種鉆井液用降濾失劑的制備方法如下：將蒸饋水90~110份、丙締 酷胺170~190份、丙締酸170~190份、大陽離子90~110份、AMPS105~135份混合 攬拌，并緩慢加入純堿110~130份，攬拌溶解至無氣泡即可；在持續(xù)的氮?dú)夥諊?，反?yīng) lOmin，加入過硫酸鋼3~5份，反應(yīng)lOmin，加入雙氧水3~5份，反應(yīng)lOmin，加入V-50引 發(fā)劑2. 5~4份，反應(yīng)十分鐘后，繼續(xù)聚合反應(yīng)，反應(yīng)完成后即得鉆井液用降濾失劑。
[0012] 對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
[0013] 選取丙締酷胺和丙締酸聚合，通過添加大陽離子、APMS等反應(yīng)試劑，對(duì)聚合物進(jìn)行 改性，使其具有耐鹽、耐溫及抗剪切性能，W及降濾失效果好的特點(diǎn)，能在淡水、海水和飽和 鹽水泥漿體系等多種復(fù)雜條件下發(fā)揮有效的降濾失作用。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，運(yùn)些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可W對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，運(yùn)些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0015] 下述實(shí)施例中所設(shè)及的儀器、試劑、材料等，若無特別說明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有 的常規(guī)儀器、試劑、材料等，可通過正規(guī)商業(yè)途徑獲得。下述實(shí)施例中所設(shè)及的實(shí)驗(yàn)方法，檢 測方法等，若無特別說明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法，檢測方法等。
[0016] 實(shí)施例1 :制備鉆井液用降濾失劑，制備方法如下：
[0017] 將蒸饋水100kg、丙締酷胺180kg、丙締酸180kg、大陽離子100kg、AMPS120kg加入 搪瓷攬拌蓋中攬拌，緩慢加入純堿120kg攬拌溶解，直至溶解到無氣泡即可。將溶解好的物 料打入聚合蓋中，充氮?dú)鈒Omin，加入過硫酸氨鋼4kg，繼續(xù)充氮?dú)鈒Omin，加入雙氧水4kg， 再充氮?dú)鈒Omin，加入V-50引發(fā)劑3kg繼續(xù)充氮?dú)釯Omin關(guān)閉排氣閥、氮?dú)忾_關(guān)，等待聚合。 目測聚合完成后，打開平板閥，空氣壓縮機(jī)，出料；同時(shí)打開造粒機(jī)、流化床進(jìn)行干燥。將干 燥好的物料粉碎。
[0018] 對(duì)使用上述方法制得的鉆井液用降濾失劑進(jìn)行性能指標(biāo)判斷，具體方法如下：
[0019] 水分：用在105°C±2°C已知質(zhì)量的稱量瓶，稱取約3g~4g試樣準(zhǔn)確至O.OOlg， 放于105°C±2°C烘箱中烘地后取出，立即放入干燥器內(nèi)冷卻30min后稱量，水分按下式計(jì) 算：
陽02U 式中：W--水分，％ ; 陽〇2引m2--試樣和稱量瓶質(zhì)量，單位為（g); 陽〇2引1?一一干燥后試樣和稱量瓶質(zhì)量，單位為（g);
[0024]nil--稱量瓶質(zhì)量，單位為（g)。 陽0巧]篩余量：稱取50g(稱準(zhǔn)至0.Olg)，放在孔徑為0. 9mm標(biāo)準(zhǔn)篩中，立即用手搖動(dòng)，拍 擊標(biāo)準(zhǔn)篩直至試樣不再漏下為止，稱量篩余物的質(zhì)量，篩余量按下式計(jì)算：
[0027] 式中：F 師余重，％ ;
[0028] ni4--篩余物質(zhì)量，單位為（g);
[0029] m--試樣質(zhì)量，單位為（g)。
[0030] 通過測試，其理化特性及性能指標(biāo)如下表所示：
[0032]由上表可知，本發(fā)明能夠適用于鹽水或飽和鹽水的鉆井液體系，顯著改善了抗鹽、 抗溫性能，對(duì)濾失量具有較好的控制能力，是一種應(yīng)用廣泛，降濾失性能好的降濾失劑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鉆井液用降濾失劑，其特征在于：是由以下重量份的原料制成：蒸餾水90~ 110份，丙烯酰胺170~190份，丙烯酸170~190份，大陽離子90~110份，AMPS105~135 份，純堿110~130份，過硫酸氫鈉3~5份，雙氧水3~5份，V-50引發(fā)劑2. 5~4份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用降濾失劑，其特征在于：是由以下重量份的原 料制成：蒸餾水100份，丙烯酰胺180份，丙烯酸180份，大陽離子100份，AMPS120份，純堿 120份，過硫酸氫鈉4份，雙氧水4份，V-50引發(fā)劑3份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1~2中任一項(xiàng)所述的一種鉆井液用降濾失劑，其特征在于：是通過 以下方法聚合制得：將蒸餾水、丙烯酰胺、丙烯酸、大陽離子、AMPS混合攪拌，并緩慢加入純 堿，攪拌溶解至無氣泡即可；在持續(xù)的氮?dú)夥諊?，反?yīng)l〇min，加入過硫酸鈉，反應(yīng)lOmin， 加入雙氧水，反應(yīng)lOmin，加入V-50引發(fā)劑，反應(yīng)十分鐘后，繼續(xù)聚合反應(yīng)，反應(yīng)完成后即得 鉆井液用降濾失劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的一種鉆井液用降濾失劑，其特征在于：是通 過以下方法聚合制得：將蒸餾水l〇〇kg、丙稀酰胺180kg、丙稀酸180kg、大陽離子100kg、 AMPS120kg加入搪瓷攪拌釜中攪拌，緩慢加入純堿120kg攪拌溶解，直至溶解到無氣泡即 可；將溶解好的物料打入聚合爸中，充氮?dú)鈒〇min，加入過硫酸氫鈉4kg，繼續(xù)充氮?dú)鈒Omin， 加入雙氧水4kg，再充氮?dú)鈒Omin，加入V-50引發(fā)劑3kg繼續(xù)充氮?dú)鈒Omin關(guān)閉排氣閥、氮 氣開關(guān)，等待聚合；目測聚合完成后，打開平板閥，空氣壓縮機(jī)，出料；同時(shí)打開造粒機(jī)、流 化床進(jìn)行干燥；將干燥好的物料粉碎。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的一種鉆井液用降濾失劑，其特征在于：所述一 種鉆井液用降濾失劑在淡水鉆井液中的加量為〇. 2~0. 4%，在不飽和鹽水鉆井液中的加 量為0. 5~1. 0%，在飽和鹽水鉆井液中的加量為1~1. 5%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的一種鉆井液用降濾失劑的制備方法，其特征在 于：將蒸餾水、丙烯酰胺、丙烯酸、大陽離子、AMPS混合攪拌，并緩慢加入純堿，攪拌溶解至 無氣泡即可；在持續(xù)的氮?dú)夥諊?，反?yīng)l〇min，加入過硫酸鈉，反應(yīng)10min，加入雙氧水，反 應(yīng)10min，加入V-50引發(fā)劑，反應(yīng)十分鐘后，繼續(xù)聚合反應(yīng)，反應(yīng)完成后即得鉆井液用降濾 失劑。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：將蒸餾水90~110份、丙烯酰胺 170~190份、丙烯酸170~190份、大陽離子90~110份、AMPS105~135份混合攪拌， 并緩慢加入純堿110~130份，攪拌溶解至無氣泡即可；在持續(xù)的氮?dú)夥諊?，反?yīng)10min， 加入過硫酸鈉3~5份，反應(yīng)10min，加入雙氧水3~5份，反應(yīng)10min，加入V-50引發(fā)劑 2. 5~4份，反應(yīng)十分鐘后，繼續(xù)聚合反應(yīng)，反應(yīng)完成后即得鉆井液用降濾失劑。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：將蒸餾水100kg、丙稀酰胺180kg、丙 烯酸180kg、大陽離子100kg、AMPS120kg加入搪瓷攪拌釜中攪拌，緩慢加入純堿120kg攪拌 溶解，直至溶解到無氣泡即可；將溶解好的物料打入聚合釜中，充氮?dú)鈒Omin，加入過硫酸 氫鈉4kg，繼續(xù)充氮?dú)鈒Omin，加入雙氧水4kg，再充氮?dú)鈒Omin，加入V-50引發(fā)劑3kg繼續(xù)充 氮?dú)鈒Omin關(guān)閉排氣閥、氮?dú)忾_關(guān)，等待聚合；目測聚合完成后，打開平板閥，空氣壓縮機(jī)， 出料；同時(shí)打開造粒機(jī)、流化床進(jìn)行干燥；將干燥好的物料粉碎。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆井液用降濾失劑及制備方法，主要涉及鉆井液領(lǐng)域。是由以下重量份的原料制成：蒸餾水90～110份，丙烯酰胺170～190份，丙烯酸170～190份，大陽離子90～110份，AMPS105～135份，純堿110～130份，過硫酸氫鈉3～5份，雙氧水3～5份，V-50引發(fā)劑2.5～4份。本發(fā)明是一種能夠用于鹽水或飽和鹽水鉆井液體系的丙烯酰胺類降濾失劑，在高鹽高溫條件下仍然能具有較好的降濾失性能。
【IPC分類】C08F265/10, C08F220/56, C08F220/06, C08F220/58, C09K8/03
【公開號(hào)】CN105294945
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510847269
【發(fā)明人】周永
【申請(qǐng)人】天津?yàn)I海新區(qū)普瑞德石油科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日