一種鉆井液用抗高溫改性磺化酚醛樹脂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及樹脂領(lǐng)域，特別設(shè)及一種鉆井液用改性橫化酪醒樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 橫化酪醒樹脂（SM巧是20世紀(jì)70年代研制出的一種抗高溫、抗鹽降濾失劑，它和 橫化褐煤（SMC)、橫化丹寧（SMT)共同組成了著名的橫鉆井液"。該鉆井液體系減少了 井下復(fù)雜事故，提高了深井鉆探成功率，極大的推動(dòng)了中國(guó)高溫深井鉆井液的技術(shù)進(jìn)步?，F(xiàn) 在橫化酪醒樹脂已經(jīng)成為現(xiàn)場(chǎng)用量大、使用廣泛、高溫井段必用的處理劑之一。在未來(lái)一段 時(shí)間，隨著淺層油氣資源的日趨枯竭，世界勘探開發(fā)逐漸向深部地層發(fā)展。深井和超深井油 氣鉆探對(duì)鉆井液處理劑的抗溫能力提出了更高要求。橫化酪醒樹脂作為主要的抗高溫處理 劑也將發(fā)揮更重要的作用，而目前產(chǎn)品的抗溫能力一般為180°C，未來(lái)將逐漸不能滿足高溫 井和超高溫井的鉆井需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種可將使用溫度由180°C提高到200°C，流變性能和高溫高壓濾失 量等技術(shù)指標(biāo)滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的鉆井液用抗高溫改性橫化酪醒樹脂的制備方法。
[0004] 本發(fā)明通過W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種鉆井液用抗高溫改性橫化酪醒樹脂的制備方法，具體方法如下：
[0006] 1)將酪類反應(yīng)物、醒類反應(yīng)物和酸類催化劑加入反應(yīng)蓋，混合攬拌后，在50~ 110°C下反應(yīng) 10 ~400min;
[0007] 2)向反應(yīng)蓋中加入堿類催化劑和醒類反應(yīng)物，保持溫度在50~110°C間分批加入 橫化劑，反應(yīng)10~600min;
[000引扣反應(yīng)結(jié)束后，降溫出料，保持物料溫度在20~100°C之間，通過噴霧干燥制得產(chǎn) 品。
[0009] 進(jìn)一步地，所述橫化劑的制備方法為：將亞硫酸鹽類反應(yīng)物用水溶解后，攬拌并緩 慢加入醒類反應(yīng)物，制得橫化劑。
[0010] 進(jìn)一步地，所述酪類反應(yīng)物為苯酪、鄰甲苯酪、對(duì)甲苯酪、鄰己基苯酪、對(duì)己基苯 酪、鄰丙基苯酪、對(duì)丙基苯酪、鄰異丙基苯酪、對(duì)異丙基苯酪、鄰正了基基苯酪、對(duì)正了基基 苯酪、鄰異了基基苯酪、對(duì)異了基基苯酪、鄰叔了基基苯酪、對(duì)叔了基基苯酪、鄰正戊基苯 酪，對(duì)正戊基苯酪、鄰異戊基苯酪，對(duì)異戊基苯酪、鄰叔戊基苯酪，對(duì)叔戊基苯酪、鄰正己基 苯酪，對(duì)正己基苯酪、鄰異己基苯酪，對(duì)異己基苯酪、鄰叔己基苯酪，對(duì)叔己基苯酪和間苯二 酪中的一種或幾種的混合物。
[0011] 進(jìn)一步地，所述醒類反應(yīng)物為甲醒、多聚甲醒、S聚甲醒、己醒、S聚己醒、丙醒、正 了醒、異了醒、丙酬和了酬中的一種或幾種的混合物。
[0012] 進(jìn)一步地，所述酸類催化劑為鹽酸、硫酸、對(duì)甲苯橫酸、磯酸、草酸、醋酸和甲酸中 的一種或幾種的混合物。
[0013] 進(jìn)一步地，所述堿類催化劑為氨氧化鋼、氨氧化鐘、氨氧化領(lǐng)、氨氧化巧和氨水中 的一種或幾種的混合物。
[0014] 進(jìn)一步地，酪類反應(yīng)物、步驟1)加入的醒類反應(yīng)物、酸類催化劑、堿類催化劑、步 驟2)加入的醒類反應(yīng)物和橫化劑的摩爾比例為1:0. 5~1. 5 ;0. 001~1. 5 ;0. 001~1. 5 ; 0. 01 ~1. 5 ;0. 1 ~1. 5。
[0015] 進(jìn)一步地，所述亞硫酸鹽類反應(yīng)物為亞硫酸鋼、亞硫酸氨鋼、偏重亞硫酸鋼、亞硫 酸鐘、亞硫酸氨鐘和偏重亞硫酸鐘中的一種或幾種的混合物。
[0016] 進(jìn)一步地，所述橫化劑的制備方法中，亞硫酸鹽類反應(yīng)物與醒類反應(yīng)物的摩爾比 例為0. 1~1. 5 ;1。
[0017] 本發(fā)明提供的鉆井液用抗高溫改性橫化酪醒樹脂的制備方法，有益之處在于；1) 通過本發(fā)明制備的改性橫化酪醒樹脂產(chǎn)品抗溫性能達(dá)到200°C;在200°C老化條件下，鉆 井液的高溫高壓濾失量相對(duì)于基漿能夠有效降低，并且性能優(yōu)于常規(guī)橫化酪醒樹脂產(chǎn)品 SMP-1 ;2)通過本發(fā)明制備的改性橫化酪醒樹脂產(chǎn)品抗鹽性能達(dá)到15%化C1鹽濃度，是一 種較為理想的抗高溫降濾失劑。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 本發(fā)明的一種鉆井液用抗高溫改性橫化酪醒樹脂的制備方法如下：
[0019] 1)將酪類反應(yīng)物、醒類反應(yīng)物和酸類催化劑加入反應(yīng)蓋，混合攬拌后，在50~ 110°C下反應(yīng) 10 ~400min;
[0020] 2)向反應(yīng)蓋中加入堿類催化劑和醒類反應(yīng)物，保持溫度在50~110°C間分批加入 橫化劑，反應(yīng)10~eOOmin;所述橫化劑的制備方法為；將亞硫酸鹽類反應(yīng)物用水溶解后，攬 拌并緩慢加入醒類反應(yīng)物，亞硫酸鹽類反應(yīng)物與醒類反應(yīng)物的摩爾比例為0. 1~1. 5 ;1，制 得橫化劑；
[002。 扣反應(yīng)結(jié)束后，降溫出料，保持物料溫度在20~100°C之間，通過噴霧干燥制得產(chǎn) 品。
[0022] 酪類反應(yīng)物、步驟1)加入的醒類反應(yīng)物、酸類催化劑、堿類催化劑、步驟2)加入的 醒類反應(yīng)物和橫化劑的摩爾比例為1:0. 5~1. 5 ;0. 001~1. 5 ;0. 001~1. 5 ;0. 01~1. 5 ; 0. 1 ~1. 5。
[0023] 所述酪類反應(yīng)物為苯酪、鄰甲苯酪、對(duì)甲苯酪、鄰己基苯酪、對(duì)己基苯酪、鄰丙基苯 酪、對(duì)丙基苯酪、鄰異丙基苯酪、對(duì)異丙基苯酪、鄰正了基基苯酪、對(duì)正了基基苯酪、鄰異了 基基苯酪、對(duì)異了基基苯酪、鄰叔了基基苯酪、對(duì)叔了基基苯酪、鄰正戊基苯酪，對(duì)正戊基苯 酪、鄰異戊基苯酪，對(duì)異戊基苯酪、鄰叔戊基苯酪，對(duì)叔戊基苯酪、鄰正己基苯酪，對(duì)正己基 苯酪、鄰異己基苯酪，對(duì)異己基苯酪、鄰叔己基苯酪，對(duì)叔己基苯酪和間苯二酪中的一種或 幾種的混合物。
[0024] 所述醒類反應(yīng)物為甲醒、多聚甲醒、S聚甲醒、己醒、S聚己醒、丙醒、正了醒、異了 醒、丙酬和了酬中的一種或幾種的混合物。
[00巧]所述酸類催化劑為鹽酸、硫酸、對(duì)甲苯橫酸、磯酸、草酸、醋酸和甲酸中的一種或幾 種的混合物。
[0026]所述堿類催化劑為氨氧化鋼、氨氧化鐘、氨氧化領(lǐng)、氨氧化巧和氨水中的一種或幾 種的混合物。
[0027] 所述亞硫酸鹽類反應(yīng)物為亞硫酸鋼、亞硫酸氨鋼、偏重亞硫酸鋼、亞硫酸鐘、亞硫 酸氨鐘和偏重亞硫酸鐘中的一種或幾種的混合物。
[0028] 通過本發(fā)明制備的改性橫化酪醒樹脂產(chǎn)品根據(jù)中國(guó)石油天然氣行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)《鉆 井液用橫甲基酪醒樹脂SY/T5094-2008》對(duì)鉆井液性能進(jìn)行測(cè)試。本發(fā)明的具體技術(shù)指標(biāo) 見表1。
[0029] 表1本發(fā)明的技術(shù)指標(biāo)
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鉆井液用抗高溫改性磺化酚醛樹脂的制備方法，其特征在于： 1) 將酚類反應(yīng)物、醛類反應(yīng)物和酸類催化劑加入反應(yīng)釜，混合攪拌后，在50~IKTC下 反應(yīng)10~400min; 2) 向反應(yīng)釜中加入堿類催化劑和醛類反應(yīng)物，保持溫度在50~IKTC間分批加入磺化 劑，反應(yīng)10~600min; 3) 反應(yīng)結(jié)束后，降溫出料，保持物料溫度在20~100°C之間，通過噴霧干燥制得產(chǎn)品。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述磺化劑的制備方法為：將亞硫酸鹽 類反應(yīng)物用水溶解后，攪拌并緩慢加入醛類反應(yīng)物，制得磺化劑。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述酚類反應(yīng)物為苯酚、鄰甲苯 酚、對(duì)甲苯酚、鄰乙基苯酚、對(duì)乙基苯酚、鄰丙基苯酚、對(duì)丙基苯酚、鄰異丙基苯酚、對(duì)異丙基 苯酚、鄰正丁基基苯酚、對(duì)正丁基基苯酚、鄰異丁基基苯酚、對(duì)異丁基基苯酚、鄰叔丁基基苯 酷、對(duì)叔丁基基苯酷、鄰正戊基苯酷，對(duì)正戊基苯酷、鄰異戊基苯酷，對(duì)異戊基苯酷、鄰叔戊 基苯酷，對(duì)叔戊基苯酷、鄰正己基苯酷，對(duì)正己基苯酷、鄰異己基苯酷，對(duì)異己基苯酷、鄰叔 己基苯酚，對(duì)叔己基苯酚和間苯二酚中的一種或幾種的混合物。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述醛類反應(yīng)物為甲醛、多聚甲 醛、三聚甲醛、乙醛、三聚乙醛、丙醛、正丁醛、異丁醛、丙酮和丁酮中的一種或幾種的混合 物。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述酸類催化劑為鹽酸、硫酸、對(duì) 甲苯磺酸、磷酸、草酸、醋酸和甲酸中的一種或幾種的混合物。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述堿類催化劑為氫氧化鈉、氫氧 化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣和氨水中的一種或幾種的混合物。
7. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：酚類反應(yīng)物、步驟1)加入的醛類反應(yīng) 物、酸類催化劑、堿類催化劑、步驟2)加入的醛類反應(yīng)物和磺化劑的摩爾比例為1:0. 5~ L 5 :0? 001 ~L 5 :0? 001 ~L 5 :0? 01 ~L 5 :0? 1 ~L 5。
8. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述亞硫酸鹽類反應(yīng)物為亞硫酸鈉、 亞硫酸氫鈉、偏重亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸氫鉀和偏重亞硫酸鉀中的一種或幾種的混合 物。
9. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述磺化劑的制備方法中，亞硫酸鹽類 反應(yīng)物與醛類反應(yīng)物的摩爾比例為0. 1~1. 5 :1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆井液用抗高溫改性磺化酚醛樹脂的制備方法，包括以下步驟：1)將酚類反應(yīng)物、醛類反應(yīng)物和酸類催化劑加入反應(yīng)釜，混合攪拌后，在50～110℃下反應(yīng)10～400min；2)向反應(yīng)釜中加入堿類催化劑和醛類反應(yīng)物，保持溫度在50～110℃間分批加入磺化劑，反應(yīng)10～600min；3)反應(yīng)結(jié)束后，降溫出料，通過噴霧干燥制得產(chǎn)品。本發(fā)明制備的改性磺化酚醛樹脂產(chǎn)品抗溫性能達(dá)到200℃，在200℃老化條件下，鉆井液的高溫高壓濾失量相對(duì)于基漿能夠有效降低，抗鹽性能達(dá)到15％NaCl鹽濃度。
【IPC分類】C09K8-035, C08G8-28
【公開號(hào)】CN104788634
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510234182
【發(fā)明人】張勇, 王彪, 劉曉棟, 劉建軍, 馬永樂, 朱紅衛(wèi), 馬學(xué)勤
【申請(qǐng)人】天津中油渤星工程科技有限公司, 中國(guó)石油集團(tuán)海洋工程有限公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日