[發(fā)明專利]一種纖維素基鉆井液降濾失劑及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910089202.7
• 申請(qǐng)日: 2009-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN101602938A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王飛俊;邵自強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/10
• 分類號(hào): C09K8/10;C08B11/12
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 張利萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型纖維素基鉆井液降濾失劑的制備方法，所制得的降濾失劑抗溫耐鹽， 適用于配制淡水、鹽水鉆井液體系。

背景技術(shù)

降濾失劑是用以保證鉆井液性能穩(wěn)定，減少有害液體向地層濾失，以及穩(wěn)定井壁、保證 井徑規(guī)則的重要鉆井液處理劑。

鉆井液分為油基鉆井液和水基鉆井液。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，水基鉆井液因污染小 而成為主流。相應(yīng)地，鉆井液降濾失劑也分為水溶性和油溶性而用于不同鉆井液中。水溶性 降濾失劑主要分為四類：天然及改性天然高分子類、合成聚合物類、利用工業(yè)廢料和化工副 產(chǎn)品制備的降濾失劑以及合成樹脂類。

纖維素類降濾失劑屬于改性天然高分子類降濾失劑，具有來(lái)源豐富、可生物降解、污染 小的特點(diǎn)。其中最具有代表性的是羧甲基纖維素鈉(CMC)和聚陰離子纖維素（PAC），它們是 迄今為止用量最大，用途最廣泛的鉆井液降濾失劑之一。

隨著石油勘探開發(fā)向深部地層和海上發(fā)展，鉆遇地層條件日趨復(fù)雜，井的深度也在增加， 因此對(duì)鉆井液的高溫性能提出了越來(lái)越高的要求，對(duì)降濾失劑的要求也隨之升高。國(guó)內(nèi)的 CMC和PAC生產(chǎn)廠家有一百多家，年產(chǎn)量10萬(wàn)噸左右，大多只能滿足鉆井液的常溫性能要 求，而對(duì)于鉆井液的高溫性能要求則幾乎沒有產(chǎn)品能夠滿足。因此，國(guó)內(nèi)海上鉆井或其它地 層條件復(fù)雜的鉆井只能采用價(jià)格高昂的其它降濾失劑。

張連生等（精細(xì)石油化工，1987，1：3～11）曾以CMC為骨架用混合稀土高價(jià)硝酸鹽引 發(fā)AM進(jìn)行自由基接枝聚合得到CMC-PAM梳型共聚物，經(jīng)水解處理和經(jīng)甲基化反應(yīng)制得聚 N-羥甲基丙烯酞胺一丙烯酸鈉接枝羧甲基纖維素，作為鉆井液處理劑有良好的綜合性能，增 粘和降濾失能力明顯優(yōu)于聚陰離子纖維素，由于降解后的產(chǎn)物具有足夠的分子量，在淡水鉆 井液中經(jīng)165℃高溫后仍保持良好的降濾失性能。但是過(guò)程復(fù)雜，成本高，并沒有得到推廣 應(yīng)用。

本發(fā)明以纖維素為原料，采用目前工業(yè)上普遍采用的制備纖維素羧甲基鈉的方法，無(wú)須 改變?cè)O(shè)備和工藝，即可制備降濾失性能優(yōu)異、可用于淡水和鹽水鉆井液的新型纖維素基降濾 失劑。該降濾失劑可以成為CMC和PAC的替代產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提高纖維素基降濾失劑在鹽水鉆井液中的降濾失性能而提出的一種 的纖維素基鉆井液降濾失劑及制備方法。本發(fā)明在纖維素堿化過(guò)程中采用混合堿金屬氫氧化 物為堿化試劑，氯乙酸為醚化劑，利用現(xiàn)有的羧甲基纖維素鈉生產(chǎn)設(shè)備和工藝制備纖維素基 降濾失劑及方法。該降濾失劑在淡水和鹽水鉆井液中有優(yōu)異的降濾失性能。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的一種纖維素基鉆井液降濾失劑，其結(jié)構(gòu)如下：

R=H，CH₂COONa或CH₂COOK

0.8≤DSCH2COONa+DSCH2COOK≤3.0,]]>DSCH2COONa/DSCH2COOK=1/0.0007~0.62]]>

本發(fā)明的一種纖維素基鉆井液降濾失劑的制備方法，具體步驟為:

步驟一、纖維素的堿化