一種用于鉆井液中的降濾失劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于鉆井液中的降濾失劑及其制備方法，屬于石油工業(yè)鉆井液處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】。該鉆井液中的降濾失劑包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料：天然瀝青8-20份、甲叉雙丙烯酰胺5-8份、馬來(lái)酸酐3-5份、甲基丙烯酸異辛酯6-10份、亞硫酸氫鈉0.02-0.06份、腐植酸鈉3-5份、黃原膠5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯叔丁醇0.5-1份、依地酸二鈉0.1-0.3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯50-80份。本發(fā)明產(chǎn)品不僅具有良好的降濾失作用，還具有良好的抗溫、抗鹽、防塌和潤(rùn)滑等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種用于鉆井液中的降濾失劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油工業(yè)鉆井液處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于鉆井液中的降濾 失劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鉆井液是鉆探過(guò)程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)。鉆井液是鉆井的血液，又稱鉆孔 沖洗液。鉆井液按組成成分可分為清水、泥漿、無(wú)粘土相沖洗液、乳狀液、泡沫和壓縮空氣 等。清水是使用最早的鉆井液，無(wú)需處理，使用方便，適用于完整巖層和水源充足的地區(qū)。泥 漿是廣泛使用的鉆井液，主要適用于松散、裂隙發(fā)育、易坍塌掉塊、遇水膨脹剝落等孔壁不 穩(wěn)定巖層。
[0003] 在鉆井過(guò)程中，由于壓差的作用，鉆井液中的水分不可避免地通過(guò)井壁濾失到地 層中，造成鉆井液失水。隨著水分進(jìn)入地層，鉆井液中粘土顆粒便附著在井壁上形成濾餅， 形成一個(gè)濾餅井壁。由于濾餅井壁比原來(lái)的井壁致密得多，所以它一方面阻止了鉆井液的 進(jìn)一步失水，一方面起到了保護(hù)井壁的作用。但是在濾餅井壁形成的過(guò)程中，濾失的水分過(guò) 多，濾餅過(guò)厚，細(xì)粘土顆粒隨水分進(jìn)入地層等都會(huì)影響正常鉆井，并對(duì)地層造成傷害。因此， 常常需要添加降濾失劑以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)外的鉆井液用降濾失劑主要分為合成聚合物類、天然改性高分子類和合 成樹(shù)脂類。但是市場(chǎng)上的降濾失劑普遍存在抗溫性能不強(qiáng)，抗鹽性差等問(wèn)題，因此如何克服 現(xiàn)有技術(shù)的不足是目前石油工業(yè)鉆井液處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】亟需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于鉆井液中的降濾失劑及 其制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單，制得的降濾失劑不僅具有良好的降濾失作用，還具有良好的 抗溫、抗鹽、防塌和潤(rùn)滑等特點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種用于鉆井液中的降濾失劑，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料：
[0008] 天然浙青8-20份、甲叉雙丙烯酰胺5-8份、馬來(lái)酸酐3-5份、甲基丙烯酸異辛酯 6-10份、亞硫酸氫鈉0. 02-0. 06份、腐植酸鈉3-5份、黃原膠5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯 叔丁醇0. 5-1份、依地酸二鈉0. 1-0. 3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯 50-80 份。
[0009] 進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的用于鉆井液中的降濾失劑，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下 原料：
[0010] 天然浙青12份、甲叉雙丙烯酰胺6份、馬來(lái)酸酐4份、甲基丙烯酸異辛酯8份、亞 硫酸氫鈉0. 04份、腐植酸鈉4份、黃原膠7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二 鈉0. 2份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
[0011] 進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的用于鉆井液中的降濾失劑，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下 原料：
[0012] 天然浙青17份、甲叉雙丙烯酰胺7份、馬來(lái)酸酐4. 6份、甲基丙烯酸異辛酯9份、 亞硫酸氫鈉〇. 05份、腐植酸鈉3. 6份、黃原膠6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、 依地酸二鈉0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
[0013] 本發(fā)明還提供一種用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法，包括如下步驟：
[0014] 步驟（1)，將甲叉雙丙烯酰胺、馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升溫至65-75°C，然后加入亞硫酸氫鈉，于氮?dú)夥諊?，攪拌反?yīng)l_2h ;
[0015] 步驟（2)，向步驟（1)的反應(yīng)液中加入季戊四醇，保持溫度，攪拌10-20min后，接 著向其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉，攪拌至混合均勻 后，降溫至30-40°C，再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺，超聲10_20min后，剪切，造粒， 烘干，粉碎，即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0016] 進(jìn)一步，優(yōu)選的是步驟（2)所述的烘干溫度為85-95°C。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：（1)本發(fā)明用于鉆井液中的降濾失劑，不 僅具有良好的降濾失作用，還具有良好的抗溫、抗鹽、防塌和潤(rùn)滑等特點(diǎn)；（2)本發(fā)明產(chǎn)品 本發(fā)明可應(yīng)用于高壓、高溫或鉆遇鹽膏層的探井、深井及水平井中；（3)本發(fā)明制備方法和 所需設(shè)備條件簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，能大幅度降低鉆井液成本，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 一種用于鉆井液中的降濾失劑，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料：
[0021] 天然浙青8份、甲叉雙丙烯酰胺5份、馬來(lái)酸酐3份、甲基丙烯酸異辛酯6份、亞硫 酸氫鈉0. 02份、腐植酸鈉3份、黃原膠5份、聚丙烯酸4份、三氯叔丁醇0. 5份、依地酸二鈉 0. 1份、三乙醇胺1份、季戊四醇10份、乙酸乙酯50份。
[0022] 本發(fā)實(shí)施例用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法，包括如下步驟：
[0023] 步驟（1)，將甲叉雙丙烯酰胺、馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升溫至65°C，然后加入亞硫酸氫鈉，于氮?dú)夥諊拢瑪嚢璺磻?yīng)lh ;
[0024] 步驟（2)，向步驟⑴的反應(yīng)液中加入季戊四醇，保持溫度，攪拌lOmin后，接著向 其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉，攪拌至混合均勻后，降 溫至30°C，再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺，超聲lOmin后，剪切，造粒，于85°C烘干， 粉碎，即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] -種用于鉆井液中的降濾失劑，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料：
[0027] 天然浙青20份、甲叉雙丙烯酰胺8份、馬來(lái)酸酐5份、甲基丙烯酸異辛酯10份、亞 硫酸氫鈉〇. 06份、腐植酸鈉5份、黃原膠8份、聚丙烯酸6份、三氯叔丁醇1份、依地酸二鈉 0. 3份、三乙醇胺5份、季戊四醇15份、乙酸乙酯80份。
[0028] 本發(fā)實(shí)施例用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法，包括如下步驟：
[0029] 步驟（1)，將甲叉雙丙烯酰胺、馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升溫至75 °C，然后加入亞硫酸氫鈉，于氮?dú)夥諊?，攪拌反?yīng)2h ;
[0030] 步驟（2)，向步驟（1)的反應(yīng)液中加入季戊四醇，保持溫度，攪拌20min后，接著向 其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉，攪拌至混合均勻后，降 溫至40°C，再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺，超聲20min后，剪切，造粒，于95°C烘干， 粉碎，即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] -種用于鉆井液中的降濾失劑，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料：
[0033] 天然浙青12份、甲叉雙丙烯酰胺6份、馬來(lái)酸酐4份、甲基丙烯酸異辛酯8份、亞 硫酸氫鈉0. 04份、腐植酸鈉4份、黃原膠7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二 鈉0. 2份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
[0034] 本發(fā)實(shí)施例用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法，包括如下步驟：
[0035] 步驟（1)，將甲叉雙丙烯酰胺、馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升溫至70°C，然后加入亞硫酸氫鈉，于氮?dú)夥諊?，攪拌反?yīng)1. 3h ;
[0036] 步驟（2)，向步驟⑴的反應(yīng)液中加入季戊四醇，保持溫度，攪拌18min后，接著向 其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉，攪拌至混合均勻后，降 溫至35°C，再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺，超聲13min后，剪切，造粒，于90°C烘干， 粉碎，即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0037] 實(shí)施例4
[0038] -種用于鉆井液中的降濾失劑，包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料：
[0039] 天然浙青17份、甲叉雙丙烯酰胺7份、馬來(lái)酸酐4. 6份、甲基丙烯酸異辛酯9份、 亞硫酸氫鈉〇. 05份、腐植酸鈉3. 6份、黃原膠6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、 依地酸二鈉0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
[0040] 本發(fā)實(shí)施例用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法，包括如下步驟：
[0041] 步驟（1)，將甲叉雙丙烯酰胺、馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升溫至68°C，然后加入亞硫酸氫鈉，于氮?dú)夥諊?，攪拌反?yīng)1. 4h ;
[0042] 步驟（2)，向步驟（1)的反應(yīng)液中加入季戊四醇，保持溫度，攪拌llmin后，接著向 其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉，攪拌至混合均勻后，降 溫至37°C，再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺，超聲19min后，剪切，造粒，于92°C烘干， 粉碎，即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0043] 性能測(cè)試
[0044] 向1000mL去離子水中加入30g膨潤(rùn)土和2g無(wú)水碳酸鈉，攪拌均勻，室溫預(yù)水化24 小時(shí)，得到淡水基漿；向淡水基漿中加入其質(zhì)量1 %的降濾失劑，攪拌均勻，制備成鉆井液。 用GRL-9型變頻式高溫磙子爐在200°C下對(duì)制備的鉆井液進(jìn)行熱老化實(shí)驗(yàn)16小時(shí)，再分別 用ZNN-D6A型六速粘度儀和ZNS-5A型API中壓失水儀測(cè)試?yán)匣昂筱@井液的流變性和API 濾失量。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
[0045] 表 1
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于鉆井液中的降濾失劑，其特征在于包括按照重量份數(shù)計(jì)的如下原料： 天然浙青8-20份、甲叉雙丙烯酰胺5-8份、馬來(lái)酸酐3-5份、甲基丙烯酸異辛酯6-10 份、亞硫酸氫鈉0. 02-0. 06份、腐植酸鈉3-5份、黃原膠5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯叔丁 醇0. 5-1份、依地酸二鈉0. 1-0. 3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯50-80 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鉆井液中的降濾失劑，其特征在于包括按照重量份 數(shù)計(jì)的如下原料： 天然浙青12份、甲叉雙丙烯酰胺6份、馬來(lái)酸酐4份、甲基丙烯酸異辛酯8份、亞硫酸氫 鈉〇. 04份、腐植酸鈉4份、黃原膠7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二鈉 0. 2 份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鉆井液中的降濾失劑，其特征在于包括按照重量份 數(shù)計(jì)的如下原料： 天然浙青17份、甲叉雙丙烯酰胺7份、馬來(lái)酸酐4. 6份、甲基丙烯酸異辛酯9份、亞硫 酸氫鈉 0. 05份、腐植酸鈉3. 6份、黃原膠6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、依地 酸二鈉0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
4. 權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法，其特征在 于包括如下步驟： 步驟（1)，將甲叉雙丙烯酰胺、馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯中，升 溫至65-75°C，然后加入亞硫酸氫鈉，于氮?dú)夥諊?，攪拌反?yīng)l_2h ; 步驟（2)，向步驟（1)的反應(yīng)液中加入季戊四醇，保持溫度，攪拌10-20min后，接著向其 中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉，攪拌至混合均勻后，降溫 至30-40°C，再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺，超聲10_20min后，剪切，造粒，烘干，粉 碎，即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法，其特征在于步驟 (2)所述的烘干溫度為85-95°C。
【文檔編號(hào)】C09K8/03GK104449595SQ201410837814
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】楊月忠 申請(qǐng)人:江蘇健神生物農(nóng)化有限公司