[發(fā)明專利]鉆井液用抗高溫抗鹽降濾失劑四元聚合物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010789472.5
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111793168A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳云濤
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽陸海石油助劑科技有限公司
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/58;C08F220/06;C08F226/10;C09K8/035
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 楊潤;匡立嶺

本發(fā)明公開一種鉆井液用抗高溫抗鹽降濾失劑四元聚合物,由如下重量份原料制成：去離子水100?200份、2?甲基?2丙烯酰胺基丙磺酸鈉20?30份、丙烯酸鈉8?10份、N?乙烯基吡咯烷酮11?15份、過硫酸銨40?60份、亞硫酸氫鈉40?60份、大分子單體10?14份和引發(fā)劑0.1?0.5份；大分子單體表面帶正電荷,且引入了有機(jī)硅官能團(tuán)，提高了降濾失劑的抗高溫性能，且該鉆井液用抗高溫抗鹽降濾失劑四元聚合物的側(cè)鏈的C?C、C?S和C?N等結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了聚合物的抗溫性能；側(cè)鏈上還引入了磺酸基團(tuán)和羧酸基團(tuán)，增強(qiáng)了降濾失劑在高溫和高礦化度下的水解能力和抗高溫抗鹽能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于降濾失劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鉆井液用抗高溫抗鹽降濾失劑四元聚合物。

背景技術(shù)

隨著地層深度的増加，地層溫度也會越來越高，并且在鉆井過程中，經(jīng)常會遭遇含鹽地層。聚合物降濾失劑分子主要通過側(cè)鏈上的功能性基團(tuán)與粘土顆粒作用，保證鉆井液的穩(wěn)定性與多級分散性，從而使鉆井液在鉆井過程中可以形成致密、低滲的泥餅，降低鉆井液的濾失量。而鉆井液中，無機(jī)鹽的存在也會嚴(yán)重影響功能性基團(tuán)與粘土顆粒的作用，從而導(dǎo)致聚合物降濾失性能的減弱。降濾失劑作為鉆井液處理劑，往往需要在高溫高壓高礦化度的嚴(yán)苛環(huán)境下，仍然能夠保持較好的降濾失效果。雖然目前降濾失劑的種類很多，但同時(shí)具備抗高溫，抗復(fù)合鹽水的降濾失劑卻不常見。

發(fā)明CN106432632A提出了一種抗高溫抗鹽鈣水基鉆井液用胺基聚合物降濾失劑及其制備方法和應(yīng)用，降濾失劑由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇、三羥乙基烯丙基溴化銨制備而成，四種單體摩爾比為8.1～20.2：9～15.2：2.1～4.3：8～10。降濾失劑可有效的吸附在黏土顆粒上，同時(shí)，水化基團(tuán)磺酸基、羥基能給黏土顆粒帶來吸附的水化層，增強(qiáng)了分散體系的空間穩(wěn)定性，有效抑制了微細(xì)顆粒的聚結(jié)，形成致密的泥餅，從而達(dá)到降濾失的效果。陽離子季銨基團(tuán)與表面帶負(fù)電荷的粘土顆粒間存在范德華力和靜電引力，可牢固吸附在黏土顆粒表面上，聚氧乙烯基長側(cè)鏈產(chǎn)生的空間位阻，可增強(qiáng)主鏈的剛性，從而提高聚合物的抗溫性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供鉆井液用抗高溫抗鹽降濾失劑四元聚合物。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：

隨著地層深度的増加，地層溫度也會越來越高，并且在鉆井過程中，經(jīng)常會遭遇含鹽地層；而鉆井液中，無機(jī)鹽的存在也會嚴(yán)重影響功能性基團(tuán)與粘土顆粒的作用，從而導(dǎo)致聚合物降濾失性能的減弱。降濾失劑作為鉆井液處理劑，往往需要在高溫高壓高礦化度的嚴(yán)苛環(huán)境下，仍然能夠保持較好的降濾失效果。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

鉆井液用抗高溫抗鹽降濾失劑四元聚合物，由如下重量份原料制成：去離子水100-200份、2-甲基-2丙烯酰胺基丙磺酸鈉20-30份、丙烯酸鈉8-10份、N-乙烯基吡咯烷酮11-15份、過硫酸銨40-60份、亞硫酸氫鈉40-60份、大分子單體10-14份和引發(fā)劑0.1-0.5份；

該鉆井液用抗高溫抗鹽降濾失劑四元聚合物由如下步驟制成：

第一步、在四口燒瓶中加入去離子水，然后依次加入2-甲基-2丙烯酰胺基丙磺酸鈉、丙烯酸鈉、N-乙烯基吡咯烷酮、過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，在轉(zhuǎn)速為300-400r/min、溫度為25-30℃的條件下，攪拌30min得到第一混合液；

第二步、向第一混合液中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的氫氧化鈉調(diào)節(jié)體系的pH值為7-9，設(shè)置溫度為50-70℃、轉(zhuǎn)速為300-400r/min，反應(yīng)4-6h得到第二混合液；

第三步、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向第二混合液中加入大分子單體和引發(fā)劑，設(shè)置溫度為30-60℃、轉(zhuǎn)速為350-450r/min，反應(yīng)4-12h，用無水乙醇洗滌三遍，在100-120℃干燥至恒重，制得鉆井液用抗高溫抗鹽降濾失劑四元聚合物。