[發明專利]一種鉆井液抑制防塌劑的制備方法

有效

• 申請號: 202010925478.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN111777997B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 程玉臻;李琳
• 申請（專利權）人: 勝利油田勝利化工有限責任公司
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C08B15/06;C08F289/00;C08F220/56;C08F220/06;C08F220/58
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯玉山

1.一種鉆井液抑制防塌劑的制備方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟S1：將添加劑A、十二烷基苯磺酸鈉、去離子水加入攪拌釜中，在轉速為800-1000r/min的條件下，攪拌15-20min，制得混合液；

步驟S2：將步驟S1制得的混合液和添加劑B加入攪拌釜中，在轉速為500-800r/min的條件下，攪拌10-20min，在頻率為2-5MHz的條件下，超聲處理10-15min，制得抗高溫鉆井液抑制防塌劑；

步驟S1所述的添加劑A、十二烷基苯磺酸鈉、去離子水的用量為每80-100mL去離子水加入10-15g添加劑A和3-5g十二烷基苯磺酸鈉；步驟S2所述的添加劑B的用量為混合液質量的10-15%；

所述的添加劑A由如下步驟制成：

步驟A1：將棉纖維和二甲基亞砜加入攪拌釜中，在轉速為500-800r/min，溫度為80-85℃的條件下，攪拌3-5h，過濾去除二甲基亞砜，將濾餅和硫酸溶液在轉速為300-500r/min，溫度為70-80℃的條件下，攪拌30-40min，在頻率為8-10kHz的條件下，超聲處理1-1.5h，靜置去除上清液，將底物在轉速為8000-10000r/min的條件下，離心5-10min，將沉淀物加入去離子水中，重復離心，去除上清液，將底物分散到去離子水中得到懸浮液；將懸浮液用去離子水透析，每10-12h換一次水，至懸浮液pH為6.5-7.5，制得納米纖維素分散液；

步驟A2：將步驟A1制得的納米纖維素分散液加入反應釜中，在轉速為100-150r/min，溫度為25-30℃的條件下，攪拌并加入環氧氯丙烷和二甲胺飽和水溶液，升溫至溫度為60-70℃的條件下，反應4-6h，溫度為110-120℃的條件下，蒸餾去除前餾分，將底物用乙醇洗滌3-5次，每次洗滌2-3min，烘干制得改性納米纖維素；

步驟A3：將聚乙烯醇和去離子水加入反應釜中，在轉速為200-300r/min，溫度為30-40℃的條件下，攪拌至聚乙烯醇完全溶解，調節pH值為9-10，加入過氧化氫，在溫度為80-85℃的條件下，反應5-10min，加入乙二胺，在溫度為80-90℃的條件下，反應2-3h，反應液用乙醇洗滌3-5次，每次洗滌2-5min，過濾去除濾液，將濾餅在溫度為50-60℃的條件下，烘干8-10h，制得改性聚乙烯醇；

步驟A4：將硅粉和去離子水加入反應釜中，在轉速為200-300r/min的條件下，攪拌10-15min，加入氫氧化鈉溶液，在轉速為500-800r/min，溫度為90-95℃的條件下，攪拌8-10h，降溫至溫度為40-50℃，加入步驟A2制得的改性納米纖維素和步驟A3制得的改性聚乙烯醇，在頻率為5-10kHz的條件下，超聲處理1-1.5h，過濾去除濾液，制得添加劑A；

步驟A3所述的聚乙烯醇和去離子水的質量比為（8-10）:100，過氧化氫的用量為聚乙烯醇質量的10-15%，乙二胺的用量為聚乙烯醇質量的2-2.5%；

所述的添加劑B由如下步驟制成：

步驟B1：將乙醇和去離子水加入反應釜中，攪拌至混合均勻，調節pH值為4-5，加入二氧化硅，在頻率為3-5kHz的條件下，超聲分散20-30min，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在轉速為200-300r/min，溫度為70-80℃的條件下，反應2-3h，用去離子水洗滌至pH值為6.5-7.5，在轉速為8000-10000r/min的條件下，離心，去除上清液，將底物干燥制得改性納米二氧化硅；

步驟B2：將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和去離子水混合，至2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸完全溶解，調節pH值為6.5-7.5，制得的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液，將過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉加入去離子水中混合，至混合均勻，制得引發溶液；

步驟B3：將丙烯酰胺、丙烯酸、木質素、去離子水加入反應釜中，在轉速為200-300r/min的條件下，攪拌至丙烯酰胺、丙烯酸、木質素完全溶解，加入步驟B1制得的改性納米二氧化硅和步驟B2制得的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液，繼續攪拌至混合均勻，調節pH值為6-7，通入氮氣保護，在溫度為50-60℃的條件下，加入步驟B2制得的引發溶液，反應4-5h，過濾并干燥，制得添加劑B；

步驟A1所述的硫酸溶液的質量分數為45-50%；

步驟A2所述的納米纖維素分散液、環氧氯丙烷、二甲胺飽和水溶液的物質的量比為1:1:1；

步驟A4所述的硅粉、去離子水、氫氧化鈉溶液的用量為每4mL去離子水加入1-1.3g硅粉、2mL氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質量分數為3-5%，改性納米纖維素和改性聚乙烯醇的質量比為1:1，改性納米纖維素的用量為硅粉質量的30-40%；

步驟B1所述的乙醇和去離子水體積比為3:1，二氧化硅的用量為乙醇和去離子水質量和的5-10%，γ-氨丙基三乙氧基硅烷的用量為二氧化硅質量的20-25%；

步驟B2所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和去離子水的用量為每10mL去離子水加入1-3g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉質量比為1:1，去離子水的用量為過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉質量和的8-10倍；

步驟B3所述的丙烯酰胺、丙烯酸、木質素、去離子水用量為每10mL去離子水加入4g丙烯酰胺、1-1.2g丙烯酸、3g木質素，改性納米二氧化硅的用量為丙烯酰胺和丙烯酸質量和的3-5%，引發溶液用量為丙烯酰胺和丙烯酸質量和的0.3-0.5%。