一種用于鉆井液的改性聚丙烯酰胺降濾失劑的制備方法
【專利說明】-種用于鉆井液的改性聚丙婦醜胺降濾失劑的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種用于鉆井液的改性聚丙締酷胺降濾失劑的制備方法，屬石油鉆井 油田化學(xué)高分子聚合物技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 在石油天然氣鉆井施工過程中，為達(dá)到井壁穩(wěn)定及保護(hù)油氣層的目的，加入降濾 失劑降低鉆井液濾失量，是必須采取的措施。降濾失劑多為水溶性高分子化合物，常用的 降濾失劑有簇甲基纖維素、樹脂類、丙締酷胺類W及改性淀粉等。但運些降濾失劑降低濾 失量的同時，往往引起鉆井液粘度大幅度增大，使鉆井液流動性變差，運將使沖放鉆井液 的次數(shù)增多，造成鉆井液的浪費。
[0005] 降濾失劑的作用原理有：第一、護(hù)膠作用。為了形成滲透率低的泥餅，要求鉆井液 中粘±顆粒粒徑有合適的大小分布，同時要求有較多的細(xì)顆粒。降濾失劑的護(hù)膠作用在于 (1)吸附在粘±表面形成吸附層，W阻止粘±顆粒絮凝變大；（2)能把在鉆井液循環(huán)攬拌下 所拆散的細(xì)顆粒通過吸附穩(wěn)定下來，不再粘結(jié)成大顆粒。運樣增加了細(xì)顆粒的比例，有利于 形成致密泥餅。第二、提高濾液粘度可W降低濾失量。濾失量與鉆井液濾液粘度的0. 5次方 成反比。有機降濾失劑加入鉆井液后提高了濾液粘度，使濾失量降低。第Ξ增加鉆井液中 粘±顆粒的水化程度，可W降低濾失量。降濾失劑吸附在鉆井液中的粘±顆粒上，使其水 化程度增加顆粒的水化膜增厚，形成的濾餅在高壓下易變形，濾餅的滲透率降低。第四、降 濾失劑分子本身的堵孔作用。有機高分子降濾失劑的分子尺寸在膠體顆粒范圍內(nèi)，加入運 些外理劑后，它們一方面是分子的長鏈模入濾餅的間隙中，另一方面長鏈分子卷曲成球狀， 堵塞濾餅微孔隙，使濾餅薄而致密，從而降低濾失量。
[0006] CN104531101A公開一種鉆井液用降濾失劑及其制備方法與應(yīng)用，其中所述的制備 方法包括如下步驟：將白糊精、黃糊精、燒堿、95%乙醇、水和環(huán)氧氯丙烷按照30~50:30~ 50:7~15:10~20:5~10:9~18的重量比在70~90°C下反應(yīng)2. 5~3小時，冷卻后， 出料，干燥，粉碎，即得產(chǎn)品鉆井液用降濾失劑。CN102746834A公開一種聚合物降濾失劑及 其制備方法，具體是將酸性單體先用氨氧化鋼中和，然后加入非離子性單體丙締酷胺、N-乙 締基己內(nèi)酷胺，控制聚合體系的抑值在6.0~11.0, W氧化-還原引發(fā)體系作為引發(fā)劑， 在分子量調(diào)節(jié)劑存在下進(jìn)行水溶液聚合而成，反應(yīng)的起始溫度為10~80°C，聚合反應(yīng)5~ 60分鐘之內(nèi)完成，得到的多孔彈性體易于烘干、粉碎得到超高溫聚合物降濾失劑，其1%水 溶液表觀粘度在8~15mPa.S。但是上述的降濾失劑存在著抗高溫性能不高、在實際使用時 降濾損失大的問題。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是：提供一種具有抗高溫性能好、降濾損失小的優(yōu)點的改性聚丙締 酷胺降濾失劑，技術(shù)方案是： 一種用于鉆井液的改性聚丙締酷胺降濾失劑的制備方法，包括如下步驟： 第1步、按重量份計，在反應(yīng)器中加入丙締酷胺單體50~60份、1，3-下二醇二丙締酸 醋5~10份、乙撐硫脈3~7份、丙締酸徑丙醋3~6份、腰果酪4~7份、Ξ徑甲基丙烷Ξ 丙締酸醋5~8份、順下締二酸酢3~4份、聚乙締醇縮下醒2~8份、擴鏈劑5~10份、 水400~700份、交聯(lián)劑2~8份、表面活性劑5~8份、催化劑5~8份，混合均勻，加入 憐酸調(diào)節(jié)體系抑值至4~6,通入惰性氣體W除去反應(yīng)體系中的溶解氧； 第2步、將第1步所得的反應(yīng)體系降溫到5~15°C，再加入引發(fā)劑5~8份，升溫進(jìn)行 聚合反應(yīng)； 第3步、將第2步得到的反應(yīng)物得到的膠狀物取出，造粒、烘干、粉碎后，得到改性聚丙 締酷胺降濾失劑。
[0009] 所述的第1步中，表面活性劑是指脫水山梨糖醇醋類表面活性劑。
[0010] 所述的第1步中，擴鏈劑為1,4-下二醇、新戊二醇、乙二醇、一縮二乙二醇、甘油、 順下締二酸酢、Ξ徑甲基丙烷、乙二胺、二乙締Ξ胺、Ξ乙締四胺或二徑甲基丙酸中的一種 或幾種的混合物。
[0011] 所述的第1步中，所述的交聯(lián)劑為苯乙締、甲基丙締酸、甲基丙締酸甲醋、丙締酸、 鄰苯二甲酸二締丙醋、二甲基丙締酸乙二醇醋、丙締臘中的一種或多種。
[0012] 所述的第1步中，惰性氣體選自氨氣、氮氣或者氮氣。
[0013] 所述的第1步中，催化劑是次憐酸或二月桂酸二下基錫。
[0014] 所述的脫水山梨糖醇醋類表面活性劑選自脫水山梨糖醇單棟桐酸醋或者脫水山 梨糖醇單油酸醋。
[0015] 所述的第2步中，引發(fā)劑選自偶氮二異下脈鹽酸鹽、2, 2-偶氮（2-脈基丙烷）鹽酸 鹽或者2, 2-偶氮巧-(2-咪挫嘟-2-基）丙烷]二鹽酸鹽。
[001引所述的第2步中，聚合反應(yīng)的溫度是50~60°C。
[0017] 有益效果 本發(fā)明提供的改性聚丙締酷胺降濾失劑具有抗高溫性能好、降濾損失小的優(yōu)點。
[0018]
【具體實施方式】
[0019] 實施例1 第1步、在反應(yīng)器中加入丙締酷胺單體50g、1，3-下二醇二丙締酸醋5g、乙撐硫脈3g、 丙締酸徑丙醋3g、腰果酪4g、S徑甲基丙烷Ξ丙締酸醋5g、順下締二酸酢3g、聚乙締醇縮下 醒2g、擴鏈劑1，4-下二醇5g、水400g、交聯(lián)劑丙締臘2g、脫水山梨糖醇單棟桐酸醋5g、催化 劑二月桂酸二下基錫5g，混合均勻，加入憐酸調(diào)節(jié)體系抑值至4~6,通入氮氣W除去反應(yīng) 體系中的溶解氧； 第2步、將第1步所得的反應(yīng)體系降溫到5°C，再加入引發(fā)劑偶氮二異下脈鹽酸鹽5g， 升溫50°C進(jìn)行聚合反應(yīng)； 第3步、將第2步得到的反應(yīng)物得到的膠狀物取出，造粒、烘干、粉碎后，得到改性聚丙 締酷胺降濾失劑。
[0020] 實施例2 第1步、在反應(yīng)器中加入丙締酷胺單體60g、1，3-下二醇二丙締酸醋lOg、乙撐硫脈7g、 丙締酸徑丙醋6g、腰果酪7g、S徑甲基丙烷Ξ丙締酸醋8g、順下締二酸酢4g、聚乙締醇縮下 醒8g、擴鏈劑1，4-下二醇lOg、水700g、交聯(lián)劑丙締臘8g、脫水山梨糖醇單棟桐酸醋8g、催 化劑二月桂酸二下基錫8g，混合均勻，加入憐酸調(diào)節(jié)體系抑值至4~6,通入氮氣W除去反 應(yīng)體系中的溶解氧； 第2步、將第1步所得的反應(yīng)體系降溫到15°C，再加入引發(fā)劑偶氮二異下脈鹽酸鹽8g， 升溫60°C進(jìn)行聚合反應(yīng)； 第3步、將第2步得到的反應(yīng)物得到的膠狀物取出，造粒、烘干、粉碎后，得到改性聚丙 締酷胺降濾失劑。
[0021] 實施例3 第1步、在反應(yīng)器中加入丙締酷胺單體55g、1，3-下二醇二丙締酸醋7g、乙撐硫脈5g、 丙締酸徑丙醋5g、腰果酪5g、S徑甲基丙烷Ξ丙締酸醋6g、順下締二酸酢3g、聚乙締醇縮下 醒5g、擴鏈劑1，4-下二醇7g、水600g、交聯(lián)劑丙締臘5g、脫水山梨糖醇單棟桐酸醋6g、催化 劑二月桂酸二下基錫6g，混合均勻，加入憐酸調(diào)節(jié)體系pH值至4~6,通入氮氣W除去反應(yīng) 體系中的溶解氧； 第2步、將第1步所得的反應(yīng)體系降溫到8。再加入引發(fā)劑偶氮二異下脈鹽酸鹽6g， 升溫55°C進(jìn)行聚合反應(yīng)； 第3步、將第2步得到的反應(yīng)物得到的膠狀物取出，造粒、烘干、粉碎后，得到改性聚