[發明專利]一種抗高溫、耐鹽的降濾失劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201610150092.0
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105733524A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 王茂功;楊澤星;陳帥
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/16;C09K8/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;沈金輝

技術領域

本發明涉及一種抗高溫、耐鹽的降濾失劑，屬于油資源勘探與開發技術領域。

背景技術

隨著我國石油勘探開發的不斷深入，深層石油及天然氣的勘探開發逐漸成為解決我國石油工業穩產增產的主要途徑，因而深井、超深井的鉆探就必將成為我國石油工業的一個重要方面。

由于地溫梯度的存在，井眼越深，井筒內的溫度就會變得越高。我國西部油田(溫度梯度為2.5-3.0℃/100m)超過7000m的超深井和東部油田(溫度梯度為3.5-4.3℃/100m)超過5000m的深井井底溫度就很可能超過200℃，并且伴隨著巨厚鹽膏層/鹽水層等惡劣地質環境，在高溫高鹽(特別是飽和鹽)的條件下，傳統的抗高溫水基鉆井液用降濾失劑效果大幅降低、甚至失效，造成事故頻發、影響正常鉆進。

因此，提供一種抗高溫、耐鹽的降濾失劑成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種抗高溫、耐鹽的降濾失劑，該降濾失劑能夠有效降低高溫飽和鹽水基鉆井液體系的濾失量，維持鉆井液體系性能的穩定，解決鉆探高溫高鹽深井過程中由于鉆井液濾失量過大而導致的井壁失穩等問題。

為達到上述目的，本發明提供了一種抗高溫、耐鹽的降濾失劑，以重量份數計，所述降濾失劑的原料組成包括丙烯酰胺3-10份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸15-25份、苯乙烯磺酸鈉20-40份、馬來酸酐3-8份、氫氧化鈉水溶液27-52份、過硫酸銨水溶液3-6份和純凈水220份。

本發明提供的技術方案將丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸鈉、馬來酸酐作為合成降濾失劑的單體物質，這些單體物質的種類與比例決定著最終降濾失劑的性能，能夠使最終制得的降濾失劑在高溫、飽和鹽條件下具備穩定的流變性能和優異的降濾失性能。

在上述降濾失劑中，優選地，所述過硫酸銨水溶液的質量百分比濃度為2％。

在上述降濾失劑中，優選地，所述氫氧化鈉水溶液的質量百分比濃度為20％。

在上述降濾失劑中，優選地，以重量份數計，所述丙烯酰胺為5-10份。

在上述降濾失劑中，優選地，以重量份數計，所述苯乙烯磺酸鈉為20-30份。

在上述降濾失劑中，優選地，以重量份數計，所述馬來酸酐為3-6份。

在上述降濾失劑中，優選地，以重量份數計，所述氫氧化鈉水溶液為27-49份。

本發明還提供了一種制備上述降濾失劑的方法，其包括以下步驟：

向反應容器中依次加入純凈水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸鈉和馬來酸酐，溶解后得到反應物料溶液；

向所述反應物料溶液中加入氫氧化鈉水溶液，再加入過硫酸銨水溶液，在預定溫度下恒溫反應，得到降濾失劑。

在上述制備方法中，優選地，加入氫氧化鈉水溶液將反應物料溶液的pH值調整為7.0。

在上述制備方法中，優選地，所述預定溫度為80℃。

在上述制備方法中，優選地，所述在預定溫度下恒溫反應的時間為1-3小時。

在上述制備方法中，優選地，該方法還包括對降濾失劑進行干燥、粉碎過篩的步驟。

在上述制備方法中，優選地，所述干燥為真空干燥，干燥溫度為35℃。

在上述制備方法中，優選地，所述粉碎過篩為粉碎后過200目篩。

本發明提供的降濾失劑能夠用來降低高溫飽和鹽水基鉆井液體系的濾失量；優選地，所述高溫飽和鹽水基鉆井液體系的溫度在220℃以內。

本發明的有益效果：

在本領域中，目前還沒有抗飽和鹽水和這么高溫度(220℃)的降濾失劑，而本發明提供的降濾失劑能夠有效降低高溫飽和鹽水基鉆井液體系的濾失量，維持鉆井液體系性能的穩定，解決了鉆探高溫高鹽深井過程中由于鉆井液濾失量過大而導致的井壁失穩等問題。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。

以下實施例所使用的設備包括：四口燒瓶；數顯式恒溫加熱套；無極變速攪拌器；真空干燥箱；粉碎機；200目無銹鋼篩。

實施例1

本實施例提供了一種抗高溫、耐鹽的降濾失劑，該降濾失劑的制備方法包括以下步驟：

1)將220份純凈水加入到四口燒瓶中，邊攪拌邊依次加入7.5份丙烯酰胺、21份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、25份苯乙烯磺酸鈉和3.5份馬來酸酐，攪拌至溶解；