[發明專利]一種抗鹽耐高溫降濾失劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910928908.1
• 申請日: 2019-09-28
• 公開（公告）號: CN110607169B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 胡宗建;吳義;王姝蕾;陳智;張斌;李萬強;張謙;鄧宇
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司鉆井液技術服務公司;重慶威能鉆井助劑有限公司
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C08G81/00;C08H99/00;C08H7/00;C07G99/00;C08G8/10
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 肖芳

本發明公開了一種抗鹽耐高溫降濾失劑及其制備方法，降濾失劑包括磺化樹脂、木質素接枝共聚物、油相、聚乙烯醇、褐煤和強堿；其中，磺化樹脂優選磺化酚醛腐殖酸樹脂。制備時先將褐煤、強堿與水混合，并在180～200℃下反應1～3h，得體系A；然后將磺化樹脂加入到體系A中，120～130℃下反應2～3h后得體系B；再將木質素接枝共聚物和聚乙烯醇加入待體系B中，拌勻干燥后得體系C；最后將體系C浸入油相并混合均勻，得抗鹽耐高溫降濾失劑。采用本發明中的方法制得的降濾失劑可有效解決現有降濾失劑抗鹽耐高溫性能差的問題。

技術領域

本發明屬于鉆井技術領域，具體涉及一種抗鹽耐高溫降濾失劑及其制備方法。

背景技術

降濾失劑是用以保證鉆井液性能穩定，減少有害液體向地層濾失，以及穩定井壁、保證井徑規則的重要鉆井液處理劑。從保護油氣層的觀點來看，降濾失劑是鉆井液中極為重要的一類處理劑。

目前常用的鉆井液降濾失劑如褐煤樹脂SPNH和磺化酚醛樹脂SMP等，它們在降低鉆井液濾失量的同時，雖然滿足了現場需要，但還存有一些問題。例如，褐煤樹脂SPNH用于鉆井液，并具有一定的抗溫抗鹽性能。但其抗溫、抗鹽能力不強，只能抗15％的鹽水。并且在鹽水鉆井液溫度超過180℃時，由于被鹽污染，鉆井液增稠，降濾失效果明顯降低。磺化酚醛樹脂SMP雖是很好的抗高溫降濾失劑，但有起泡嚴重，鉆井液粘度大的缺點，并且在鹽水鉆井液中超過180度時，降濾失效果顯著降低。而且SMP必須與磺化褐煤SMC及磺化栲膠SMK復合使用才能發揮良好的作用。另外SMP的淡水抗溫性能一般不能超過230℃。所以，現有的降濾失劑的性能依然存在明顯的局限性，研制一種新型抗高溫、抗鹽的降濾失劑對于油氣井工程的井下安全、井壁穩定、油層保護具有重大意義。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供一種抗鹽耐高溫降濾失劑及其制備方法，以解決現有降濾失劑抗鹽耐高溫性能差的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：提供一種抗鹽耐高溫降濾失劑，本發明中的降濾失劑包括以下質量份的組分：

磺化樹脂18～22份，木質素接枝共聚物10～15份，油相30～40份，聚乙烯醇14～16份，褐煤8～12份和強堿12～15份。

當降濾失劑的組分采用如下質量份的配比進行配合時，降濾失劑的抗鹽耐高溫性能最佳：磺化樹脂20份，木質素接枝共聚物12份，油相35份，聚乙烯醇15份，褐煤10份和強堿14份。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，磺化樹脂為磺化酚醛腐殖酸樹脂。

進一步，磺化酚醛腐殖酸樹脂通過以下步驟制得：

(1)將腐殖酸鈉與亞硫酸鈉按2～4:1的質量比混合，再將混合物按1g:3～4mL 的料液比溶于蒸餾水中，在100℃下回流反應1～2h，得磺化腐殖酸鈉；

(2)將苯酚與甲醛按1:1.5～2的質量比混合，并調節混合物的pH為9～10，然后將混合物升溫至80～90℃，保溫反應3～5h后加入占反應物總質量15％的水，再將混合物的pH調節至6.5～7，得水溶性酚醛樹脂；

(3)將磺化腐殖酸鈉與水溶性酚醛樹按1:1.5～2的質量比混合，再將混合物升溫至100℃，保溫反應50min，然后濃縮干燥；將干燥物在2.0mol/L的醋酸鈣溶液中活化24h，過濾、烘干，得磺化酚醛腐殖酸樹脂。

進一步，木質素接枝共聚物通過以下步驟制得：

(1)將木質素、氯化亞鐵和過氧化氫共溶于二甲亞砜，再加入苯乙烯，在 25～35℃攪拌反應36～60h后，加入稀鹽酸稀釋、過濾、用水洗滌、干燥，得聚合物；按質量比計，苯乙烯：木質素：過氧化氫：氯化亞鐵＝250～300:150～200： 40～60:1～3；