[發明專利]一種混合泥漿處理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010462866.X
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111548775B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 徐光勇;徐燦;徐玉森;楊慶楊;姜文振
• 申請（專利權）人: 河南省恒信陽光實業有限公司
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/24;C09K8/508;C09K8/514
• 代理公司: 鄭州慧廣知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41160
• 代理人: 付曉利

本發明提出了一種混合泥漿處理劑及其制備方法，混合泥漿處理劑，由以下重量份的材料制備而成：聚丙烯銑胺45?50份、氫氧化鉀8?12份、羧甲基纖維素20?30份、木質素磺酸鈉8?10份、白炭黑0.1?0.4份、改性淀粉10?20份、四硼酸鈉0.3?0.5份和水；通過對淀粉的蒸汽爆破，疏松其內部結構，提高后續的氧化、復合效率；采用微波輻射對聚丙烯銑胺進行處理，提高聚丙烯銑胺的活性，提高了后續的捏合反向的效率。本發明具有良好的耐鹽抗溫特性，保持了較低的切力，具有良好的流變性能，可快速降低鉆井液濾失量。

技術領域

本發明涉及油氣鉆井技術領域，特別是指一種混合泥漿處理劑及其制備方法。

背景技術

在石油鉆井中，泥漿性能的穩定性，對井內安全以及提高鉆井效率具有重要左右，而且可井壁形成薄餅，起到防塌、降濾失和護壁的左右，但是現有的泥漿處理劑容易因壓力、溫度以及鹽度等因素變化出現性能不穩定，甚至失效，泥漿處理劑常用到的羧甲基纖維素，但是其缺點是增稠、緩凝、抗鹽抗高溫能力差，在加量較高時使水泥漿拌漿困難或難以泵送；聚丙烯酰胺在溫度大于60℃時逐步水解成，產生了嚴重的緩凝作用，并降低了水泥石的強度。磺酸鹽的引入造成水泥漿析水，沉淀而脫穩，只能在38-93℃之間應用。上述材料限制了泥漿處理劑的使用環境，抗鹽抗溫性能較差。

發明內容

本發明提出一種混合泥漿處理劑及其制備方法，具有良好的耐鹽抗溫特性，保持了較低的切力，具有良好的流變性能，可快速降低鉆井液濾失量。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種混合泥漿處理劑，由以下重量份的材料制備而成：聚丙烯酰胺45-50份、氫氧化鉀8-12份、羧甲基纖維素20-30份、木質素磺酸鈉8-10份、白炭黑0.1-0.4份、改性淀粉10-20份、四硼酸鈉0.3-0.5份和水。白炭黑采用氣相白炭黑。

進一步地，改性淀粉由以下重量份的材料制備而成：淀粉45-55份、高錳酸鉀0.4-0.8份、氫氧化鈉3-7份和水70-80份。

一種混合泥漿處理劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)改性淀粉的制備：將淀粉放入汽爆缸內，并向淀粉中均勻噴灑25-30wt％氫氧化鈉水溶液，然后在蒸汽壓力0.5-1.0MPa的條件下保持10s-30s，然后瞬間彈射蒸汽爆破，將爆破后的淀粉放入40-60℃條件下溶解于水中，恒溫糊化8-15分鐘，然后加入高錳酸鉀，攪拌至溶液呈乳白色，得到改性淀粉，烘干粉碎；

(2)將步驟(1)中的改性淀粉以及羧甲基纖維素混合，并在40-60℃條件下配置成膠液，恒溫加入四硼酸鈉，反應15-20min，得到復合膠液；

(3)配置30％-40wt％的氫氧化鉀水溶液，然后向聚丙烯酰胺上噴灑配置好的氫氧化鉀水溶液，然后采用微波輻射方式快速水解；

(4)將步驟(3)中水解的聚丙烯酰胺、步驟(2)中的復合膠液置于捏合機中，然后加入木質素磺酸鈉、白炭黑和剩余的水，設定溫度40-55℃，氮氣驅氧，密閉捏合反應1h-2h，最后烘干粉碎。

進一步地，步驟(3)中，微波輻射的強度是0.5-1W/cm²，水解時間是2-5min。

本發明的有益效果：

本發明的混合泥漿處理劑具有良好的耐鹽抗溫特性，保持了較低的切力，具有良好的流變性能，可快速降低鉆井液濾失量，穩定水泥漿漿體的作用；通過對淀粉的蒸汽爆破、以及采用微波輻射對聚丙烯酰胺進行處理，一方面有利于縮短處理劑的加工時間，提高其加工效率，另一方面也對淀粉的蒸汽爆破，疏松其內部結構，提高后續的氧化、復合效率；對聚丙烯酰胺采用微波輻射處理，提高了聚丙烯酰胺的快速水解，同時對聚丙烯酰胺活性，提高了后續的捏合反向的效率，有利于降低鉆井液的切力以及降低鉆井液濾失量。