[發(fā)明專利]抗溫抗鹽降濾失劑乳液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310742731.9
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103694407A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張坤;王偉忠;郭劍梅;蘇君;李廣環(huán);王磊磊;馬翠雪;馬運慶;馮超;張向明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F226/10;C08F226/02;C09K8/035
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 陳昌娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井領(lǐng)域，特別是涉及一種抗溫抗鹽降濾失劑乳液及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著深井、超深井施工數(shù)目的增多，對鉆井液抗溫抗鹽性能也提出了越來越高的要求。井底溫度的升高導(dǎo)致鉆井液流變性及降濾失性能變差，容易導(dǎo)致井底復(fù)雜事故。目前國內(nèi)采用的抗高溫降濾失劑主要為聚合物類，聚合物類降濾失劑雖然在高溫下可以很好地改善鉆井液的降濾失性能，但聚合物類降濾失劑在合成過程中因聚合過程不易控制，容易導(dǎo)致合成聚合物分子量過高，重復(fù)性差。此外聚合物類降濾失劑還存在添加時溶解速度慢和現(xiàn)場使用不方便等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種在高溫下具有良好的降濾失效果、重復(fù)性好且溶解速度較快的抗溫抗鹽降濾失劑乳液。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述抗溫抗鹽降濾失劑乳液的制備方法。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種抗溫抗鹽降濾失劑乳液，其由丙烯酰胺、N–乙烯基吡咯烷酮、二甲基二烯丙基氯化銨、2–甲基–2–丙烯酰胺基丙磺酸四種單質(zhì)以及水、白油、乳化劑和引發(fā)劑制備而成，

其中所述丙烯酰胺、N–乙烯基吡咯烷酮、二甲基二烯丙基氯化銨、2–甲基–2–丙烯酰胺基丙磺酸的質(zhì)量比為(25～40):（3～9）：（1～5）：（6～15）；

所述水的用量使得上述四種單質(zhì)總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%～60%；

所述白油和水的體積比為1～2.5:1；

所述乳化劑的加入質(zhì)量與白油體積比為5%～15%；

所述引發(fā)劑加入量為上述四種單質(zhì)總質(zhì)量的0.1～1wt%。

所述乳化劑為脂肪酸酯和/或聚氧乙烯衍生物。

所述脂肪酸酯為甘油單油酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油單月桂酸酯、山梨糖醇酐油酸酯、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、二乙二醇脂肪酸酯、單硬脂酸甘油酯。

所述聚氧乙烯衍生物為聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯單棕櫚酸酯、聚氧乙烯羊毛脂衍生物、聚氧乙烯十六烷基醚。

所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或過硫酸銨。

上述抗溫抗鹽降濾失劑乳液的制備方法，包括以下步驟：

1）將丙烯酰胺、N–乙烯基吡咯烷酮、二甲基二烯丙基氯化銨、2–甲基–2–丙烯酰胺基丙磺酸溶于水中，調(diào)節(jié)pH值至8～12，制得水溶液；

2）向反應(yīng)器中加入所述白油和乳化劑，并向白油和乳化劑中通入氮氣，攪拌10min～20min后，向反應(yīng)器中加入所述水溶液；

3）向反應(yīng)器中加入所述引發(fā)劑，在40～60℃條件下，加入所述引發(fā)劑，反應(yīng)2～8h，制得所述抗溫抗鹽降濾失劑乳液。

在步驟1）中，用NaOH調(diào)節(jié)pH值。

本發(fā)明的抗溫抗鹽降濾失劑乳液抗溫達(dá)220℃，抗鹽至飽和。由于乳液中含有酰胺基、磺酸基、胺基、陽離子銨和六元環(huán)，因此聚合物本身具有很強(qiáng)的抗溫能力，聚合物的強(qiáng)吸附基團(tuán)可以保證在高溫情況下聚合物與粘土有很好的吸附作用，保證降濾失劑乳液高溫下依然有較好的降濾失效果。另外，該乳液重復(fù)性好，溶解速度快，可直接應(yīng)用于現(xiàn)場。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的抗溫抗鹽降濾失劑乳液的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

在下述實施例中，為簡便起見，用以下縮寫形式代表相應(yīng)的組分：

AM：丙烯酰胺；NVP：N–乙烯基吡咯烷酮；DMDAAC：二甲基二烯丙基氯化銨；AMPS：2–甲基–2–丙烯酰胺基丙磺酸。

實施例1：

1）將38g?AM、9g?NVP、5g?DMDAAC、15g?AMPS溶于110mL水中，用NaOH調(diào)節(jié)至pH=12，制得水溶液；

2）向三口瓶中加入白油110mL和山梨糖醇酐油酸酯10g，室溫通氮氣攪拌10min后加入上述水溶液，然后升溫至50℃，加入偶氮二異丁腈0.5g，反應(yīng)8h，制得抗溫抗鹽降濾失劑乳液。

實施例2：

1）將25g?AM、3g?NVP、1g?DMDAAC、6g?AMPS溶于115mL水中，用NaOH調(diào)節(jié)至pH=9，制得水溶液；

2）向三口瓶中加入白油200mL和甘油單油酸酯6g，室溫通氮氣攪拌15min后加入上述水溶液；

3）升溫至40℃，加入過硫酸銨0.5g，反應(yīng)2h，制得抗溫抗鹽降濾失劑乳液。

實施例3：