[發明專利]一種鉆井液用抗溫抗復合鹽降失水劑

在審

• 申請號: 202010190268.1
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111454392A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 薄其安
• 申請（專利權）人: 濱州德潤化工有限責任公司
• 主分類號: C08F220/04
• 分類號: C08F220/04;C08F212/36;C08F222/38;C08F8/38;C09K8/035
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本發明提供一種鉆井液用抗溫抗復合鹽降失水劑，涉及鉆井用料領域。該基一種鉆井液用抗溫抗復合鹽降失水劑，降失水劑由丁烯酸為原料聚合而成的含磺酸基的吸水樹脂，吸水樹脂上的官能團大多為羥基、羧基、醛基、羰基雖然具有良好的吸水性，但是該種吸水主支的抗鹽能力差，極易在鹽環境中失水，而引入磺基，磺基具有吸水性，提高樹脂吸水性能的同時，磺基又耐高溫和高鹽的環境。

技術領域

本發明涉及鉆井用料領域，具體為一種鉆井液用抗溫抗復合鹽降失水劑。

背景技術

降失水劑產品可分為：顆粒材料和水溶性高分子及有機材料。顆粒材料中，膠乳憑借其良好的降濾失、防氣竄、增韌等優點成為國內外的研究熱點。大部分降失水劑產品均為水溶性聚合物及有機材料，這類產品又可分為改性天然產物與合成聚合物。此外，國外對環保型降失水劑也作了許多研究。

常用于尿布的吸水樹脂，具有良好的吸水性能，適合用于鉆井中的工作。但是常用的吸水樹脂抗溫和抗鹽的能力差，溫度過高或者鹽的濃度過高，極易發生失水的現象。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種鉆井液用抗溫抗復合鹽降失水劑，解決了吸水樹脂受溫受鹽失水而不能應用于鉆井中的降失水劑的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種鉆井液用抗溫抗復合鹽降失水劑，所述降失水劑由丁烯酸為原料聚合而成的含磺酸基的吸水樹脂。

優選的，一種鉆井液用抗溫抗復合鹽降失水劑的生產工藝，其特征在于：包括以下步驟：

1丁烯酸中和

將1份丁烯酸溶解至溫度為70～80℃的純凈水中，濃度控制為30％，向其中加入堿性中和物質，堿性物質可以是碳酸鈉或者碳酸氫鈉，若采用碳酸鈉，則碳酸鈉的用量為0.5份，若采用碳酸氫鈉，則碳酸氫鈉的用量為1份，得到中和的溶液；

2吸水樹脂合成

將中和的溶液加入濃度為10％的交聯劑，交聯劑采用二乙烯基苯、二異氰酸酯和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺的一種或者一種以上，交聯劑添加量為丁烯酸總質量的0.04～0.15％，混合均勻后，加入還原劑，還原劑為亞硫酸氫鈉或者是亞硫酸鈉，加入的量為丁烯酸總質量的3～5％，反應溫度控制在為70～80℃，獲得膠質溶液，經過烘干、破碎獲得粉狀固體；

3氯磺酸的合成

將純凈的氯化氫氣體通入含有三氧化硫的反應釜中，反應溫度控制在 100～120℃，氯化氫和三氧化硫的摩爾比為1：1，獲得氯磺酸，等待反應釜中的溫度降至70～80℃，加入乙酸，將氯磺酸溶解至30％的濃度；

4接枝磺基

向含有30％濃度的氯磺酸溶液反應釜中添加粉狀固體，溫度維持在70～ 80℃，隨著粉狀固體添加，需要不斷的攪拌，同時向其中加入反應總質量的 15～20％的純凈水，粉狀固體和30％濃度的氯磺酸溶液的質量比為2～4：1，獲得含有磺基的吸水樹脂，經過烘干獲得固體，再經過純凈水清洗，烘干、破碎獲得降失水劑。

(三)有益效果

本發明提供了一種鉆井液用抗溫抗復合鹽降失水劑。具備以下有益效果：

1、本發明，在吸水樹脂上接枝磺基，磺基具有吸水性，提高樹脂吸水性能的同時，磺基又耐高溫和高鹽的環境，可以提高吸水樹脂的耐溫耐鹽的性能。

2、本發明，在生產過程中，酸堿中和的采用的是，碳酸鈉或者碳酸氫鈉，在反應結束后，碳酸受熱分解，以及還原劑采用的是亞硫酸氫鈉或者是亞硫酸鈉，在后續的反應中可以生成硫酸根離子，也是接枝磺基的來源之一，使得生產的降失水劑含有的雜質少的優點。