[發明專利]一種復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410831406.4
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104559963B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 李尚坤;郭九成;郭楊;高國英;羅前程;劉君君;張宇航;張星;赤顏峰
• 申請（專利權）人: 河北光大石化有限公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C08F120/56
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 李志民

本發明涉及一種復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑及其制備方法，處理劑按重量百分比其組分包括：丙烯酰胺30～35、2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸0.5～0.7、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨2.5～3.5、純堿2～3和層狀混合金屬氫氧化物0.5～0.7，余為去離子水。丙烯酰胺、純堿和水在聚合釜中聚合?水解成聚丙烯酰胺，然后將聚丙烯酰胺和其它添加劑置于捏合機中進行改性。制備包括配料、聚合?水解反應、捏合改性、烘干、造粒、磨粉、篩分、檢驗和包裝過程。本發明將金屬聚合物同水溶性高分子聚合物結合在一起，使其具有正電膠的優點和水溶性高分子聚合物的特點。本發明制備過程條件緩和，對環境無污染，設備投資少，生產費用低。

技術領域

本發明屬于油田化學品技術領域，涉及一種復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑及其制備方法。

背景技術

在鉆井工程中因鉆井液護壁堵漏失誤引發的事故頻繁發生，在勘探石油、天然氣礦床時鉆孔漏失尤為嚴重，因此，鉆井液是鉆探工程中的關鍵環節。隨著鉆井深度與難度的逐漸加大，鉆井液在保障安全、優質、快速鉆探中起著越來越重要的作用。復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑是用于改善和穩定鉆井液性能，滿足鉆井需要而加入的化學添加劑，是鉆井液的核心組分，很少的加入量就能對鉆井液性能改善產生極大影響。

公開號為CN 102965085 A中國專利申請公開一種“植物膠復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑及其制備方法，是將刨花楠木材經過清洗除雜、刨片、干燥、細粉碎和清除粗纖維過程，得到刨花楠植物膠，再將其與膨潤土、碳酸鈉、聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素攪拌混合均勻，制得植物膠復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑”。該專利申請將植物膠復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑應用于鉆井工程領域，抑制能力強，降濾失效果好。但是該項技術需要天然材料，由于采集困難而難以實現規?；a業生產，無法滿足鉆探工程的需要。

發明內容

本發明的目的是提供一種復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑，改善鉆井液流變性、粘性和降失水能力，抑制鉆屑造漿能力。本發明的另一目的是提供一種復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑的制備方法。

本發明的技術方案是：復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑，按重量百分比其組分包括：丙烯酰胺30～35、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）0.5～0.7、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）2.5～3.5、純堿2～3和金屬聚合物 0.5～0.7，余為去離子水；丙烯酰胺、純堿和水在聚合釜中聚合-水解成聚丙烯酰胺，然后將聚丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和金屬聚合物置于捏合機中進行改性。

金屬聚合物為層狀混合金屬氫氧化物，金屬為鋁、鎂。去離子水的電導率為≤20μs/cm。

本發明復合金屬離子聚合物鉆井液處理劑的制備方法，制備過程如下：

㈠配料

⑴配堿：將去離子水注入配堿釜中，攪拌狀態下緩慢加入純堿，直到全部溶解，加水的量為使純堿全部溶解，配制成堿液；

⑵配料：將丙烯酰胺置于配料罐中加入去離子水，使料液濃度為30～33%（wt）；

⑶將堿液轉入配料罐，啟動循環泵循環30分鐘，配制好混合料液。

㈡聚合-水解反應

⑷打開聚合釜上部的放空閥，啟動上料泵將混合料液轉入聚合釜中，用空氣吹掃管路后關閉進料閥；

⑸向聚合釜內入通氮氣，通氮氣時間為55～65分鐘；通氮氣流量為60～120m³/h，控制聚合釜壓力0.15～0.20MPa；

⑹啟動攪拌器攪拌，在通入氮氣的狀態下加入引發劑；加完引發劑后關閉引發劑閥門和放空閥；

⑺進行聚合反應，反應時間6小時，控制反應溫度60℃～90℃，反應壓力0.15～0.20MPa；