[發(fā)明專利]一種水基鉆井液用抗高溫降粘劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310045233.9
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103087689A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軍;張龍軍;彭波;彭商平;李真?zhèn)?/a>;李德宗;冷文龍
• 申請（專利權(quán)）人: 四川仁智油田技術(shù)服務(wù)股份有限公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰;卿誠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域中的水基鉆井液處理劑，具體為一種水基鉆井液用抗高溫降粘劑及其制備方法。

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背景技術(shù)????

隨著油田勘探開發(fā)區(qū)域的不斷擴(kuò)大，鉆遇地層復(fù)雜性的增加及井底溫度增加，對鉆井液處理劑的要求也越來越高。在深井超深井鉆探中，流變性調(diào)控就是面臨的諸多技術(shù)難題中比較突出的一個。

鉆井液所用的降粘劑又被稱為抗絮凝劑和稀釋劑。早在20世紀(jì)30年代末，人們就開始使用無機(jī)磷酸鹽控制鉆井液粘度。20世紀(jì)40年代，單寧被廣泛地用作鉆井液降粘劑。20世界60年代開始，鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽稱為主要的鉆井液降粘劑。從20世界90年代開始，由于各國環(huán)保意識的加強(qiáng)，開始研制無鉻的木質(zhì)素磺酸鹽、栲膠類降粘劑。與此同時，以馬來酸酐為原料的聚合物降粘劑以及帶陽離子基團(tuán)的也成為研究的重點(diǎn)。近年來的熱點(diǎn)在于降粘劑的抗溫性和多功能性。

目前降低超高溫水基鉆井液粘度的措施就是加入多種、大量的降粘劑，維護(hù)周期短，效果不明顯，鉆井液的流變性能難以調(diào)控，引起復(fù)雜事故的發(fā)生。因此有必要制備一種抗溫性能優(yōu)異的鉆井液降粘劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是基于以上技術(shù)問題，提供一種將該產(chǎn)物加入鉆井液，經(jīng)250℃高溫老化后的鉆井液仍保持較好流變性能的水基鉆井液用抗高溫降粘劑。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種水基鉆井液用抗高溫降粘劑的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種水基鉆井液用抗高溫降粘劑，由乙烯基共聚物和聚胺鹽兩種組分組成，以質(zhì)量百分含量計，乙烯基共聚物的含量為55-85%，聚胺鹽的百分含量為15-45%。該抗高溫降粘劑為水劑或粉劑。

所述的乙烯基共聚物為：丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、馬來酸酐中的任意兩種或三種混合物進(jìn)行共聚，制備粘均分子量在4000-8000的聚合物。

所述的聚胺鹽為：二甲胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺中的任意一種或多種的混合物再與環(huán)氧氯丙烷形成的聚胺鹽。

一種水基鉆井液用抗高溫降粘劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）、乙烯基共聚物的制備；

將丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、馬來酸酐的兩種或三種作為單體溶解于水備用。然后將引發(fā)劑溶液于水備用，引發(fā)劑為無機(jī)過氧類引發(fā)劑，比如可采用過硫酸銨或者過硫酸鉀。再將鏈轉(zhuǎn)移劑溶于水中，然后加入到反應(yīng)釜中，鏈轉(zhuǎn)移劑可以選用異丙醇。然后將體系升溫至60℃，將單體和引發(fā)劑分別緩慢加到反應(yīng)釜中，控制溫度低于70℃。加完后，再升溫至90℃，反應(yīng)兩個小時，用堿液調(diào)節(jié)pH值到7-8，采用的堿液可為氫氧化鈉溶液，得到乙烯基聚合物水溶液。

（2）、聚胺鹽制備工藝：在30℃條件下，向二甲胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺的一種或多種的水溶液中緩慢加入環(huán)氧氯丙烷。加完后升溫至60℃反應(yīng)兩個小時，得到聚胺鹽水溶液。

（3）、將步驟（1）中所得到的乙烯基聚合物水溶液和步驟（2）中所得的聚胺鹽水溶液進(jìn)行復(fù)配。按質(zhì)量比計，乙烯基聚合物水溶液：聚胺鹽水溶液為3:1，兩者混合均勻，得到降粘劑產(chǎn)品?

?????與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：水基鉆井液加入制備的降粘劑，在250℃老化16小時，仍具有良好的流變性。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實施例并不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。

實施例1：

1.??產(chǎn)品制備

第一步乙烯基聚合物制備

將120公斤水、4公斤鏈轉(zhuǎn)移劑異丙醇加入1000升反應(yīng)釜；

將150公斤丙烯酸、70公斤?2-丙烯酰胺-2-甲基并磺酸溶于180公斤水中；

將15公斤引發(fā)劑過硫酸銨溶于250公斤水中；

反應(yīng)釜溫度控制在60℃-70℃，在1小時內(nèi)將單體溶液和引發(fā)劑溶液緩慢加入反應(yīng)釜中；然后升溫到90℃，反應(yīng)2小時；用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH到8-9，得到固含量約35%的乙烯基聚合物水溶液。固含量是指在規(guī)定條件下烘干后剩余部分占總量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。聚合物粘均分子量為6000。

第二步聚胺鹽制備

在500升反應(yīng)釜中加入200公斤40%二甲胺溶液，緩慢向反應(yīng)釜加入100公斤環(huán)氧氯丙烷，控制溫度在30℃以下；加完后升溫至60℃，反應(yīng)兩個小時，得到固含量約60%的聚胺鹽水溶液。

第三步產(chǎn)品復(fù)配