一種無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑及其制備方法，屬石油鉆井油田化學(xué)高分子聚合物制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】。該聚合物抑制劑由有機(jī)酰胺類單體A、抑制酰胺基水解單體B、陽離子單體C按（56～76）：（10～25）：（14～19）的質(zhì)量百分比，在引發(fā)劑和pH值調(diào)節(jié)劑的作用下共聚而成。其特性黏數(shù)為2.0～3.0dl/g。所得產(chǎn)品使用清水回收率為3.6%的頁巖進(jìn)行頁巖回收實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明0.5%水溶液200℃/16h后一次頁巖回收率高于90%、相對頁巖回收率高于98%，對比例2.0%抗高溫聚胺抑制劑溶液200℃/16h后一次頁巖回收率僅為64.2%。在高溫條件下表現(xiàn)出良好的抑制防塌能力，用于弱凝膠無黏土相鉆井液能夠有效抑制泥頁巖的水化膨脹，保證特殊工藝井安全快速鉆井，進(jìn)一步提高井壁穩(wěn)定能力。
【專利說明】一種無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑及其制備方法，屬石油鉆井油田 化學(xué)高分子聚合物制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】。 技術(shù)背景：
[0002] 隨著石油勘探開發(fā)向深部發(fā)展，深井和特殊工藝井越來越多，對鉆井液技術(shù)提出 了更高的要求，無黏土相鉆井液以良好的抑制性、較好的剪切稀釋性和較強(qiáng)的儲(chǔ)層保護(hù)能 力越來越受到人們的重視，是小井眼井、水平井等特殊工藝井安全快速鉆井、儲(chǔ)層保護(hù)的有 效技術(shù)措施。目前無黏土相鉆井液多選用有機(jī)鹽（甲酸鈉、甲酸鉀)、無機(jī)鹽(氯化鉀)以及聚 合醇、聚胺等作為抑制劑。專利CN102888213A公布了一種無黏土相鉆井液，其抑制劑為聚 合醇和聚胺，依靠聚合醇的濁度特性和聚胺抑制劑分子中的胺基官能團(tuán)發(fā)揮抑制性能。專 利CN102127402A中公布了抗高溫、無黏土相低滲儲(chǔ)層鉆井液，抑制劑選擇甲酸鈉和KC1，其 抑制作用是通過陽離子壓縮黏土顆粒表面雙電層的化學(xué)作用來實(shí)現(xiàn)，提高用量可提高鉆井 液的抑制作用，但用量過高影響鉆井液流變性和造壁性。此外，還有聚合物類抑制劑用量相 對較少，主要為常規(guī)水基鉆井液用具陽離子類聚合物防塌劑等，抗溫能力最高達(dá)150°C。因 此，針對無黏土相鉆井液研制一種抗高溫高陽離子度聚合物抑制劑，滿足強(qiáng)水敏、高溫復(fù)雜 地層井壁穩(wěn)定需求。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有無黏土相鉆井液用抑制劑抑制防塌能力、抗溫能力不 足等問題而提供了一種抗溫200°C的無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑，同時(shí)提供了此鉆井 液用聚合物抑制劑的制備方法。
[0004] 本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0005] -種無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑，由有機(jī)酰胺類單體、抑制酰胺基水解單體、 陽離子單體、在pH調(diào)節(jié)劑及引發(fā)劑的作用下共聚而成。其特性黏數(shù)為2.0?3. 0dl/g。其 結(jié)構(gòu)通式為：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑，其特征是：由有機(jī)酰胺類單體、抑制酰胺基 水解單體、陽離子單體，在引發(fā)劑和pH值調(diào)節(jié)劑的作用下共聚而成，其特性黏數(shù)為2. 0? 3. Odl/g，含有以下結(jié)構(gòu)通式基團(tuán)：
式中 AeH、CH3 或 CH2CH3 ;R2=CH3 或 CH2CH3 ;R=C0NHC (CH3) 2CH2S03H 或 C4H6N0 ;k :m :n= (1 ?1. 2) :(0· 14 ?0· 28) :(0· 07 ?0· 14)。
2. -種如權(quán)利要求1所述的無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑制備方法，其特征是：將 有機(jī)酰胺類單體A、抑制酰胺基水解單體B、陽離子單體C按照（56?76): (10?25): (14? 19)的質(zhì)量百分比，調(diào)節(jié)pH值至9. 0?11. 0,在不斷攪拌下慢慢加入引發(fā)劑，引發(fā)溫度在 20°C?60°C，反應(yīng)時(shí)間0. 5h?2h，得凝膠狀聚合物，產(chǎn)物經(jīng)剪切、造粒，于60°C?80°C下烘 干、粉碎，得本發(fā)明產(chǎn)品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑制備方法，其特征是：所述 有機(jī)酰胺類單體A為丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺中的一種或兩 種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑制備方法，其特征是：所述 抑制酰胺基水解單體B為N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一 種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑制備方法，其特征是：所述 陽離子單體C為二甲基二烯丙基氯化銨、二乙基二烯丙基氯化銨中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無黏土相鉆井液用聚合物抑制劑制備方法，其特征是：所述 引發(fā)劑是氧化-還原引發(fā)劑，氧化劑是過硫酸鉀或過硫酸銨的一種，還原劑是亞硫酸氫鈉。
【文檔編號】C08F220/56GK104140490SQ201310517150
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】蘇雪霞, 孫舉, 李午辰, 鄭志軍, 宋亞靜, 王中華, 萬龍 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院