本發(fā)明屬于鉆井液用乳液技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及鉆井液包被抑制劑及其生產(chǎn)工藝和應(yīng)用。
背景技術(shù):
鉆井液用乳液包被抑制劑是一種耐溫抗鹽的合成聚合物。通過丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、陽離子單體DMDAAC等多種單體反相乳液聚合而成。
本產(chǎn)品在現(xiàn)場使用中不需要配成膠液,可直接使用,快速溶解,在鉆井液中有著良好的分散性。并且可生產(chǎn)成不同水解度的產(chǎn)品,由于引入多種耐溫、抗鹽基團(tuán),從而提高了共聚物分子的剛性,提高其耐溫、抗鹽鈣、及抗剪切性。本產(chǎn)品克服了常規(guī)聚合物的抗剪切性差、抗鹽差、對高價金屬離子敏感和熱穩(wěn)定性差等缺點,是一種全新的聚合物包被抑制劑,可用于深井、超深井中和高礦化度鹽水中,也可用于低固相、無固相完井液的乳液包被抑制劑??捎糜诘Ⅺ}水、飽和鹽水和海水鉆井完井液。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供鉆井液用乳液包被抑制劑,該抑制劑由以下原料制備得到,所述原料包括以下重量份組分:白油40份、吐溫80 0.5份、失水山梨醇硬脂酸脂9份、丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、蒸餾水100份、純堿15份、DMDAAC 3份、OP-10 1.5份、引發(fā)劑1份。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑中,所述引發(fā)劑為氧化還原引發(fā)劑或偶氮類引發(fā)劑。
優(yōu)選的,上述氧化還原引發(fā)劑為過氧化苯甲?;騺喠蛩釟溻c。
本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝,該生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
(1)、油相配制:
在常溫條件下,在反應(yīng)釜中分別加入白油80份,攪拌條件下緩慢依次加入乳化劑失水山梨醇硬脂酸脂9份、吐溫80 0.5份,攪拌30~60分鐘,備用;
(2)、水相配制:
在另一反應(yīng)釜中加入蒸餾水120份,攪拌條件下加入純堿15份,攪拌30min,然后依次加入丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、DMDAAC 3份,攪拌50分鐘;
(3)、聚合:
將水相緩慢加入到油相中,開啟冷卻水?dāng)嚢杵鬓D(zhuǎn)速調(diào)至100~110r/min并高速剪切30min,然后通入氮氣除氧,大約通氮氣30分鐘,通氮氣完成,加入引發(fā)劑1份,35℃恒溫反應(yīng)3h,然后升溫至60℃聚合2小時,然后關(guān)閉氮氣,加入聚合終止劑0.05份、OP-10 1.5份,反應(yīng)30分鐘即可得到所生產(chǎn)產(chǎn)品,然后計量裝桶,取樣檢測,入庫。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝中,步驟(1)和(2)中,攪拌轉(zhuǎn)速為45~50r/min。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝中,步驟(3)中,緩慢加入要求20min內(nèi)加完。
進(jìn)一步的,本發(fā)明還提供了上述鉆井液用乳液包被抑制劑在淡水漿、鹽水漿和海水鉆完井液中的應(yīng)用。
本發(fā)明的有益效果是:
1本產(chǎn)品為反相乳液聚合,外觀為流動液體,免去了了固體產(chǎn)品還得需要造粒、烘干、粉碎等生產(chǎn)工藝,大大降低了加工成本,減少了能源的消耗,減少了烘干過程中的排放,減少了對環(huán)境的污染。
2、克服了固體產(chǎn)品在使用過程中產(chǎn)生的粉塵對人員的危害。
3、本產(chǎn)品采用多元共聚,避免了水解產(chǎn)生廢氣的危害。
4、本產(chǎn)品中含有油相,能夠改善鉆井液的潤滑性,可降低泥漿的粘附系數(shù)。
5、本產(chǎn)品為流動性液體,在鉆井液中能夠快速分散、溶解。
6、本產(chǎn)品具有良好的抗剪切性,絮凝效果優(yōu)良,并且有很強的抑制性能。
7、本產(chǎn)品抗鹽性,并且抗鈣鎂離子。
8、具有良好的配伍性,適用于淡漿、鹽水漿和海水鉆完井液,應(yīng)用更加廣泛。
9、該產(chǎn)品可降解,減少對儲層的傷害。
附圖說明
圖1是本發(fā)明鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種鉆井液用乳液包被抑制劑,該抑制劑由以下原料制備得到,所述原料包括以下重量份組分:白油40份、吐溫80 0.5份、失水山梨醇硬脂酸脂9份、丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、蒸餾水100份、純堿15份、DMDAAC 3份、OP-10 1.5份、引發(fā)劑1份。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑中,所述DMDAAC為季銨鹽的一種,作為陽離子單體;所述OP-10為烷基酚聚氧乙烯醚,作為解膜劑;所述失水山梨醇硬脂酸脂作為乳化劑;所述AMPS為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,作為陰離子單體。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑中,所述引發(fā)劑為氧化還原引發(fā)劑或偶氮類引發(fā)劑。
優(yōu)選的,上述氧化還原引發(fā)劑為過氧化苯甲?;騺喠蛩釟溻c。
進(jìn)一步的,本發(fā)明還提供了上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝,該生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
(1)、油相配制:
在常溫條件下,在反應(yīng)釜中分別加入白油80份,45~50r/min攪拌條件下緩慢依次加入乳化劑失水山梨醇硬脂酸脂9份、吐溫80 0.5份,攪拌30~60分鐘,備用;
(2)、水相配制:
在另一反應(yīng)釜中加入蒸餾水120份,45~50r/min攪拌條件下加入純堿15份,攪拌30min,然后依次加入丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、DMDAAC 3份,攪拌50分鐘;
(3)、聚合:
將水相緩慢加入到油相中,開啟冷卻水?dāng)嚢杵鬓D(zhuǎn)速調(diào)至100~110r/min并高速剪切30min,然后通入氮氣除氧,大約通氮氣30分鐘,通氮氣完成,加入引發(fā)劑1份,35℃恒溫反應(yīng)3h,然后升溫至60℃聚合2小時,然后關(guān)閉氮氣,加入聚合終止劑0.05份、OP-10 1.5份,反應(yīng)30分鐘即可得到所生產(chǎn)產(chǎn)品,然后計量裝桶,取樣檢測,入庫。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝中,步驟(3)中,緩慢加入要求20min內(nèi)加完。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝中,所述聚合終止劑為本領(lǐng)域常用終止劑。
下面通過實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進(jìn)一步的說明,但并不因此將本發(fā)明的保護(hù)范圍限制在實施例之中。
實施例1
本發(fā)明提供的鉆井液用乳液包被抑制劑按照以下生產(chǎn)工藝制備得到:
(1)、油相配制:
在常溫條件下,在反應(yīng)釜中分別加入白油80份,打開攪拌轉(zhuǎn)速為45r/min,緩慢依次加入乳化劑失水山梨醇硬脂酸脂9份、吐溫80 0.5份,攪拌45分鐘,備用;
(2)、水相配制:
在另一反應(yīng)釜中加入蒸餾水120份、打開攪拌轉(zhuǎn)速為45r/min,加入純堿15份,攪拌30min,,然后依次加入丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、陽離子單體DMDAAC 3份,攪拌50分鐘;
(3)、聚合:
將水相緩慢加入到油相中(20min加完),開啟冷卻水?dāng)嚢杵鬓D(zhuǎn)速調(diào)至110r/min并高速剪切30min,然后通入氮氣除氧,大約通氮氣30分鐘,通氮氣完成,加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰1份,35℃恒溫反應(yīng)3h,然后升溫至60℃聚合2小時,然后關(guān)閉氮氣,加入聚合終止劑0.05份、解膜劑OP-10 1.5份,反應(yīng)30分鐘即可得到所生產(chǎn)產(chǎn)品,然后計量裝入25公斤的桶中,取樣檢測,入庫。
將實施例所得產(chǎn)品分別應(yīng)用于淡水漿、鹽水漿和海水漿中,采用本領(lǐng)域常規(guī)測試方法,測得產(chǎn)品性能如表1所示,從表1可見,各檢測指標(biāo)均符合要求。
表1.