[發明專利]鉆井液用固壁劑改性樹脂聚合物

有效

• 申請號: 202010181206.4
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111234788B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 陳利;趙秀平
• 申請（專利權）人: 石家莊華萊鼎盛科技有限公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C09K8/24;C08F251/00;C08F220/56
• 代理公司: 石家莊海天知識產權代理有限公司 13101
• 代理人: 孟樹勛

一種鉆井液用固壁劑改性樹脂聚合物，由下述原料制成：清水200～220份，淀粉20～30份，40％的氫氧化鈉水溶液8～10份，2?氯乙基三甲基氯化銨5.0～10.0份，丙烯酰胺20～30份，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨10～20份，引發劑0.5～1份，硝基腐殖酸鉀10～20份，擬薄水鋁石10～20份，聚1，3?亞丙基氯化吡啶0～12份，輔助劑20～30份。該固壁劑的性能為：含水量≤10.0％，低溫中壓濾失量≤10mL，在常溫、高溫150℃和180℃老化16h，高溫高壓濾失量≤30.0mL。本發明能抗180℃以上高溫，有效降低了濾失量，增強了巖石間的膠結力，提高了抗破壞強度，從而穩定了井壁，避免了垮塌，確保了鉆井工程安全，且它還具有環保性，生物降解性好。

技術領域

本發明涉及一種鉆井液用固壁劑，特別是一種鉆井液用固壁劑改性樹脂聚合物，屬于石油鉆井助劑。本發明還涉及所述鉆井液用固壁劑改性樹脂聚合物的制備方法。

背景技術

在石油天然氣鉆井工程中，井壁穩定問題一直是困擾國內外鉆井界的難題，每年因井壁失穩經濟損失巨大。井壁穩定是鉆井工程質量優質的保證，對于松軟、易垮塌地層以及泥頁巖段，穩定井壁的意義尤為重大。

常見的鉆井液用液體固壁劑僅是從減輕鉆井液的不穩定影響方面著手，由于不能完全抑制泥頁巖的水化膨脹或阻止自由水的濾失，這些鉆井液處理劑只能在一定程度上減輕井壁失穩所造成的影響，不適用于極易坍塌或造漿的地層。為了從根本上避免井壁失穩引起的縮徑卡鉆、井壁坍塌等工程事故，應該隨鉆將井壁巖石直接加固，大幅提高井壁巖石的力學穩定性，同時需要保證產品的高效性與環保性。

發明人檢索到以下相關專利文獻：CN109401737A公開了一種鉆井液用固壁劑改性樹脂聚合物及其制備方法，改性樹脂聚合物是由下述原料制成的：清水、丙烯酸、N，N-二甲基丙烯酰胺、氧化鈣、引發劑、聚丙烯酸鈉、氧化鎂。引發劑選自過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨中的一種或幾種。制備方法：水溶液聚合，制備共聚物粉末，制備固壁劑改性樹脂聚合物。CN102250593A公開了一種水基鉆井液用防塌抑制劑，涉及防塌抑制劑及其制備方法技術領域，包括如下重量配比的組分：環氧乙烷：60-100份；環氧丙烷：95-110份；有機胺：50-60份；起始劑：10-20份；催化劑：2-5份。CN107418529A公開了一種鉆井液防塌劑，它的制成方法是以衣康酸為原料，經酰氯化后再與氨氣反應、旋蒸濃縮，得到濃縮液后與2-丙烯醇、烯丙基磺酸鈉等反應，再加入引發劑、乳化劑反應，得到乳液，隨后將木質素與高碘酸鈉反應、過濾，得氧化木質素，對其進行改性后與乳液、醋酸乙烯酯均聚膠粉、表面活性劑攪拌出料。CN106701045A公開了一種高效封堵型鉆井液防塌劑、生產方法及其使用方法，由慢裂型陽離子乳化瀝青、抗破乳劑和軟化點調節劑組成，慢裂型乳化劑、抗破乳劑、水先配成皂液并酸化，酸化的皂液和瀝青通過膠體磨研磨制成慢裂型陽離子乳化瀝青。CN105419748A公開了一種基于含油污泥的鉆井液用封堵防塌劑及其制備方法，它的制成組分是，含油污泥30～80份；石油瀝青30～80份；磺化劑30～160份；氫氧化鈉溶液10～200份；輕質有機溶劑30～300份；表面活性劑1～20份；降濾失劑1～30份；惰性填充材料1～30份。CN104327807A公開了一種鉆井液用無熒光防塌劑，通過陽離子化反應將正氮側基引入了改性聚乙烯醇。雖然這些防塌劑有一定的抑制頁巖能力，但是對于增強巖石間的膠結力效果不佳，且部分材料存在一定的毒性和污染性，不能保證鉆井施工的質量和對環境資源的保護。

以上這些技術對于如何使鉆井液用固壁劑能夠抗高溫，有效降低濾失量，有效增強巖石間的膠結力，提高抗破壞強度，從而穩定井壁，避免垮塌，且具有環保性，并未給出具體的指導方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種鉆井液用固壁劑改性樹脂聚合物，它能抗高溫，有效降低濾失量，有效增強巖石間的膠結力，提高抗破壞強度，從而穩定井壁，避免垮塌，且具有環保性，生物降解性好。

為此，本發明所要解決的另一個技術問題在于，提供一種鉆井液用固壁劑改性樹脂聚合物的制備方法。