[發明專利]一種復合型木質素基鉆井液用降粘劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210390673.3
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102888212A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 劉明華;陳珍喜;劉敏威;吳宜鍇;劉志鵬
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C08H7/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于分散劑領域，具體涉及一種復合型木質素基鉆井液用降粘劑及其制備方法。?

背景技術

隨著石油工業的發展，海上及深部地層油氣的勘探與開發量越來越大。目前我國的深井、超深井愈來愈多，井底溫度隨著井深增加而逐漸升高。鉆井液由于高溫而引起的稠化等復雜問題變得越來越突出。降粘劑是鉆井過程中不可缺少的鉆井液處理劑，它對調節鉆井液流變性能起著非常重要的作用。早在上世紀30?年代末，人們就開始使用無機磷酸鹽控制鉆井液粘度。自20世紀50年代以來，國內外學者開始研究改性木質素鉆進液降粘劑的開發。1960年，Ellis?Gray?King等^[1]采用先將制漿黑液酸化過濾處理后，濾液經過氧化，制備木質素鉆井液降粘劑，在淡水基漿中有較好的效果，將所制備的降粘劑與鐵鹽、銅鹽、鉻鹽等按一定化學計量進行絡合反應，所制備的金屬鹽木質素鉆井液降粘劑，在淡水和鈣質基漿中都有較好的降粘效果。1962年，Anderson?D?B等^[2]用堿木素制備鉆井泥漿稀釋劑，該稀釋劑中主要成分為堿木素、堿、柴油、瓜爾膠和表面活性劑。1972年，Walter?K等^[3]將一定配比的硫酸亞鐵、鹽酸及重鉻酸鉀加入水中制備的鐵鉻鹽溶液，然后將此溶液與羥甲基木質素磺酸鹽反應制備鐵鉻木質素磺酸鹽（FCLS）。1986年，盧今怡等^[4]以堿法制漿黑液為原料，經歷黑液濃縮，在加熱和攪拌條件下，加入亞硫酸調節pH值并增加其活性，再加入重鉻酸鈉及鐵鹽進行化學反應制得木質素鐵鉻螯合物，該稀釋劑在石油鉆井泥漿中具有良好的性能。由于鐵鉻木質素磺酸鹽降粘劑含有重金屬鉻，污染環境，已限制其應用。因此，國內外學者開始轉向研究無鉻木質素系降粘劑方向上。?

1973年，William?J.Detroit等^[5]先將磺化木質素磺酸鹽，在強酸性的環境下，用二氧化錳氧化，然后再與鐵鹽絡合制備鐵錳木質素磺酸鹽鉆井液用添加劑，具有較好的降粘、抗鹽污染及抗高溫效果。1980年，Paul?H.Javora^[6]采用先將木質素磺酸鹽與錫鹽或鋯鹽氧化復合，再與鐵鹽絡合，制備鐵錫木質素磺酸鹽或鐵鋯木質素磺酸鹽鉆井液用稀釋劑，產品性能良好。2010年，李建國等^[7]采用先將一定配比的硫酸、七水硫酸亞鐵加入水中，然后緩慢向溶液中滴加雙氧水，制備硫酸高鐵置換劑，然后把配置好的置換劑加到裝有主要成分為木質素磺酸鈣的酸法造紙廢液的反應釜中，把沉淀的硫酸鈣過濾后，再加入配置好的高錳酸鉀溶液氧化，pH控制在2~3，制備的鐵錳木質素磺酸鹽降粘劑，性能優于FCLS。無鉻木質素系鉆井液降粘劑，存在降粘劑效果不佳，且需在高?pH(10~12)時才有較好效果等不足。?

但總得來說，目前改性木質素系鉆井液降粘劑存在環境污染、降粘效果不佳或生產工藝復雜且易造成二次污染等缺點，從而限制了其應用。因此，開發環境污染小或無污染、抗高價離子及抗溫能力強、能適用海上鉆井和深井鉆探的降粘劑，成為今后的主要研究方向。?

參考文獻

1.?Ellis?Gray?King，Carl?Adolphson，etal．Process?Of?The?Effectiveness?Of?The?Components?of?Spent?Sulfite?Liquor?And?The?Products?Thereof[P]．US?2935504(1960)．

2.?Anderson?D?B，Park?A．Low?Fluid?Loss?Composition[P]．US?30222248(1962)．

3.?Dougherty?W?K．Sulfomethylated?Lignin-Ferrochrome?Complex?and?Process?for?Producing?Same[P]．US3634387(1972)．

4.?盧今怡等．一種自堿法(硫酸鹽法)制漿造紙廠的制漿黑液制取石油鉆井泥漿稀釋劑的生產工藝方法[P]．CN?85105229，19861119．

5.?William?J.Detroit，Schofield,etal.Lignin?Dispersing?Agent[P]．US?3726850(1973)．

6.?Paul?H．Javora．Drilling?Fluid?Additives[P]．US?4220585(1980)．

7.?李建國等．鉆井液用鐵錳木質素磺酸鹽稀釋劑及其制備工藝[P]．CN?200910072632.8．