[發明專利]一種鉆井液用抗高溫聚合物降濾失劑及其應用

在審

• 申請號: 201410381687.8
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN105367707A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 鄒建龍;馬學勤;劉建軍;劉愛萍
• 申請（專利權）人: 天津中油渤星工程科技有限公司;中國石油天然氣集團公司;中國石油集團海洋工程有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F220/58;C08F222/38;C09K8/035
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種鉆井液用抗高溫聚合物降濾失劑及其應用，特別適用于井底高溫下維護鉆井液降濾失性能。

背景技術

抗高溫鉆井液降濾失劑是抗高溫鉆井液的核心,因此近年來國內外研究者根據抗高溫水基鉆井液的需要,圍繞適用于超深井的新型鉆井液降濾失劑的研制與開發開展了大量的研究。

國內深井、超深井降濾失劑多使用磺化酚醛樹脂及其衍生物，使用溫度180℃以上。在磺化酚醛樹脂分子上通過引入新的基團可分別制得兩性磺化酚醛樹脂、磺化苯氧乙酸苯酚甲醛樹脂等，這些產品在保持磺化酚醛樹脂性能的同時，進一步提高了產品的抗溫和抗鹽能力。

孫金聲等研發了一種抗高溫保護劑GBH，用于維持保護降濾失劑在高溫條件下的性能。GBH可以大幅度提高磺化聚合物的抗高溫降濾失性能、高溫穩定性能及鉆井液體系的整體抗溫性能。研制的新型抗高溫水基鉆井液體系可抗240℃高溫。

梁大川和王小石等報道了一種抗高溫降濾失劑RSTF，該劑由兩種以上的聚合物單體與腐殖酸接枝共聚制得，但其具體成分未詳細報道。室內實驗和現場30多口井的應用表明，該劑可用于220℃高溫，高溫條件下仍可以顯著降低HTHP濾失量，而且其耐鹽、抗石膏污染能力強。

王中華等人用水溶液引發聚合的方法，合成了AM/AMPS/MAA(甲基丙烯酸)/HMOPTA(2-羥基-3-甲基丙烯酞氧丙基三甲基氯化按)兩性離子型四元共聚物(粉劑)、AMPS/AM/AN(丙烯睛)三元共聚物降濾失劑等，其中AMPS/AM/AN三元共聚物降濾失劑處理的鉆井液經過180℃高溫老化仍可保持較低的濾失量，用此三元共聚物處理的淡水泥漿和鹽水泥漿可抗溫至200℃，含鈣泥漿可抗溫至180℃。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于高溫深井的鉆井液用抗高溫聚合物降濾失劑，該降濾失劑在200℃以下高溫深井鉆井液中都有很好的降濾失作用。

本發明所述的降濾失劑由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氨基磺酸鹽、苯乙烯磺酸鈉、丙烯酸中的一種或多種與丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮中的一種或多種共聚而成，前一類單體與后一類單體摩爾比例為1:3-3:1。

制備方法是首先在反應器中加入水，再將單體均勻加入，攪拌均勻后加入過硫酸銨、過硫酸鉀等引發劑，得到高固相含量凝膠產物。產物經造粒、烘干和粉碎，得到粉末產品。

所述的降濾失劑的應用方法是先將降濾失劑配制成1-3％膠液，再按照0.3-1％的加量直接加入循環井漿中。

AMPS為主要合成單體的多元共聚物以其具有的優良特性引起人們的關注與研究，尚未有大面積推廣應用報道。該類產品抗溫抗鹽性能突出，抗高價金屬離子的能力強，與常用的樹脂類降濾失劑相比用量少，在鉆井液體系中只需很低的濃度就能起到降低濾失量的效果，具有較高的性價比，是今后的發展趨勢。

具體實施方式

本發明的降濾失劑配方實施例:

實驗方法：反應器中加入水，將單體均勻加入，攪拌均勻后加入引發劑，得到高固相含量凝膠產物。產物經造粒、烘干和粉碎，得到粉末產品。

實施例5

在配方為：4％預水化膨潤土+4％評價土+0.16％碳酸鈉的基漿中加入0.5％的實施例1的降濾失劑后，180℃老化16小時后API濾失量由36mL降到了10mL。

實施例6

在配方為：4％預水化膨潤土+4％評價土+0.16％碳酸鈉+4％氯化鈉的基漿中加入1％的實施例3的降濾失劑后，200℃老化16小時后API濾失量由90mL降到了35mL。