[發明專利]一種降失水劑的制備方法

有效

• 申請號: 201110152851.4
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102311726A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 馬禮俊;關紅偉;姚杰;王忠交
• 申請（專利權）人: 河南金馬石油科技有限責任公司
• 主分類號: C09K8/487
• 分類號: C09K8/487;C08H99/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及一種聚合物合成領域，尤其涉及一種降失水劑的制備方法。

背景技術

在石油勘探或鉆井作業中，鉆頭在巨大的壓力和摩擦力作用下極易損壞，所以要在鉆井作業中使用鉆井液來保護鉆頭，但是鉆井液在壓力下會滲濾到地層土壤中造成流失，這個過程通常稱為“失水”。大量的失水進入土壤不僅會誘導井眼失穩問題，而且會對油氣層產生損害，目前解決這一問題的方法就是在鉆井液中添加降失水劑，降失水劑可以全方位地堵塞鉆井液與土壤形成的泥餅中的毛細孔道，使其光滑而致密；增加泥餅負電荷密度使其形成強有力的極化水層；降失水劑分子吸附于粘土晶體顆粒側面與其形成橋聯縮小毛細孔徑；改善泥餅毛細孔道的濕潤性，所以降失水劑可以提高鉆井液的降失水能力。

目前廣泛使用的降失水劑均使用水溶液聚合法或反相乳液聚合法，以水溶液聚合法為例，將水溶性原料溶解在水中形成水溶液，直接與油溶性單體進行聚合，由于界面接觸不完全，反應效率低，而且水溶液聚合的反應熱散發不均勻，造成水溶液中局部過熱現象，局部過熱會使聚合物發生交聯，粘度增加，無法作為降失水劑使用；而反相乳液聚合法是將水溶性原料溶解在水溶液中然后通過乳化劑的分散在非極性液體中，形成油包水型的乳液，這樣避免了聚合過程中的局部過熱，但是使用反相乳液聚合方法制備的降失水劑不穩定，長時間放置或在高溫高壓下會反相乳液聚合得到的降失水劑分層甚至塌降，影響降失水劑的性能。

抗高溫防塌降失水劑除具有常規處理劑功能外，還具有較強的抑制頁巖膨脹分散能力，以滿足穩定井壁、防塌、控制地層造漿的需要，但其在強分散地層中容易引起泥漿增粘，使其應用受到很大的限制。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種降失水劑的制備方法，制備一種耐高溫防塌降的降失水劑，提高耐鹽性并能夠應用于強分散型土壤中。

為了解決現有技術問題，本發明提供了一種降失水劑的制備方法，包括：

a)將苯酚、硫酸、三甲胺以及第一溶劑混合，發生反應生成陽離子苯酚；

b)將堿的水溶液、褐煤、第二溶劑混合反應得到腐植酸鈉漿液；

c)將所述腐植酸鈉漿液與陽離子苯酚、亞硫酸鈉、第三溶劑混合，發生聚合反應得到降失水劑。

優選的，還包括：d)將步驟c)得到的降失水劑進行干燥，得到固體產品。

優選的，所述第一溶劑為水與甲醛的混合物；所述第二溶劑為水；所述第三溶劑為甲醛。

優選的，步驟a)具體為：

a1)按體積分數計，將苯酚290-310份、水290-310份、三甲胺份、甲醛51～55份混合，得到第一混合溶液；

a2)將13～13.5份硫酸緩慢倒入所述第一混合溶液中，調節pH值為6～7，并在60～65℃下反應，得到陽離子化苯酚。

優選的，步驟b)具體為：

b1)按體積份數計，將水2480-2520份、褐煤785-810份，混合得到第二混合溶液；

b2)在攪拌下，向所述第二混合溶液中緩慢加入250-270份堿的水溶液，在70-80℃下反應，得腐殖酸鈉漿液。

優選的，步驟c)具體為：

c1)按體積份數計，將所述腐植酸鈉漿液與所述陽離子苯酚混合，得到第三混合溶液；

c2)向所述第三混合溶液中加入121-124份堿的水溶液、295-310份亞硫酸鈉、740-760份甲醛水溶液，在130-135℃下聚合反應4～5h，得到降失水劑。

優選的，所述甲醛水溶液中甲醛含量為37wt％。

優選的，所述堿的水溶液為氫氧化鈉的水溶液。

優選的，所述氫氧化鈉的水溶液中氫氧化鈉的含量為30wt％。

優選的，所述降失水劑分子鏈中含有磺酸基團。