[發(fā)明專利]一種包被劑用原料組合物、包被劑及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110821768.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN113265232B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 榮敏杰;郭奇;許永升;于慶華;榮帥帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東諾爾生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/035
• 分類號(hào): C09K8/035
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

本發(fā)明涉及石油化工高分子助劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種包被劑用原料配方、包被劑及其制備方法和用途，所述包被劑用料配方包括丙烯酰胺類單體，所述包被劑用原料配方還包括如下組分：物理混合組分、化學(xué)調(diào)節(jié)組分和引發(fā)劑；所述丙烯酰胺類單體作為物理混合組分中的一種組分；所述化學(xué)調(diào)節(jié)組分包括氧化劑、阻聚劑、螯合劑和分子量調(diào)節(jié)劑；所述引發(fā)劑為高溫引發(fā)劑；通過本發(fā)明提供的包被劑用原料配方制備得到的包被劑，具有塑性粘度低，動(dòng)切力高，包被抑制性強(qiáng)，抗剪切性好，溶解速度快的優(yōu)勢(shì)，相比于現(xiàn)有的其他類型的包被劑，具有更加良好的綜合性能，應(yīng)用在石油領(lǐng)域的鉆井液中時(shí)，應(yīng)用價(jià)值高，應(yīng)用前景廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油化工高分子助劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種包被劑用原料配方、包被劑及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

鉆井液是鉆井的“血液”，在鉆井作業(yè)中起著非常重要的作用，鉆井液用包被劑是一種大分子聚合物，在鉆井液中主要起抑制包被作用，是鉆井液必不可少的組成部分。

CN103952126B公開了一種鉆井液用抗鹽包被劑及其制備方法，將三種單體丙烯酰胺、丙烯酸、二甲基二烯丙基氯化銨和硅酸鈉溶于水中，調(diào)節(jié)pH值至8~12，制得水溶液；向反應(yīng)器中加入所述水溶液，并通氮?dú)饩S持10min；向反應(yīng)器中加入所述引發(fā)劑，在20~50℃條件下，反應(yīng)2~8h；將制得到的膠液在溫度90℃下用烘箱烘12h，烘干后用粉碎機(jī)粉碎，制得所述鉆井液用抗鹽包被劑。本發(fā)明的鉆井液用抗鹽包被劑可應(yīng)用于氯化鈉鉆井液體系、氯化鉀鉆井液體系及有機(jī)鹽鉆井液體系。這種包被劑在體系中引入硅酸鈉，提高了包被劑增粘包被能力，并提高了包被劑抗溫能力，但是其溶速慢，具有一定的劣勢(shì)。

CN110452326B提供了一種水基鉆井液用包被劑及其制備方法。所述包被劑在具有較高分子量的情況下，具有較好的抗溫能力、抗鹽能力和抗剪切能力低。在鉆井時(shí)可直接施加到鉆井液中，分散性良好，現(xiàn)場(chǎng)使用方便。普適性強(qiáng)，適用于傳統(tǒng)膨潤土鉆井液與無固相鉆井液體系。包被劑由以下組分構(gòu)成：甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、氫氧化鉀、氯化鉀、過硫酸鉀、司盤-80、OP-10、水、白油。這種包被劑雖然具有一定的抗溫、抗鹽能力，但是無法提升包被劑的抗剪切等性能，體系仍然存在不穩(wěn)定的問題。

目前鉆井液包被劑使用的是聚丙烯酰胺，分子量為600-900萬，該分子量區(qū)間的包被劑在使用時(shí)雖然能起到包被抑制作用，但其本身的增粘效果會(huì)使鉆井液體系的粘度升高，導(dǎo)致鉆井液體系不穩(wěn)定、開泵困難、現(xiàn)場(chǎng)跑漿等問題，同時(shí)存在抗剪切差、溶速慢等問題。

因此，為了解決現(xiàn)有包被存在的問題，針對(duì)以上產(chǎn)品出現(xiàn)的不足，需要開發(fā)一種具有良好的包被抑制性、穩(wěn)定性同時(shí)兼具良好的抗剪切性和抗鹽性的包被劑，這對(duì)于鉆井液的應(yīng)用和研究具有重要的意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有的包被劑在鉆井液中會(huì)提升體系粘度，導(dǎo)致存在鉆井液體系不穩(wěn)定，抗剪切性差、溶速慢等多種問題，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種包被劑用原料配方、包被劑及其制備方法和用途，以通過使用包被劑來降低水基鉆井液的塑性粘度，提高動(dòng)切力、溶解速度及包被抑制性、抗剪切性和抗鹽性。

為了解決上述技術(shù)問題，第一方面，本發(fā)明提供了一種包被劑用料配方，包括丙烯酰胺類單體，所述包被劑用原料配方包括如下組分：物理混合組分、化學(xué)調(diào)節(jié)組分和引發(fā)劑；

所述物理混合組分包括水解劑、表面活性劑、助溶劑、抗剪切劑、頁巖抑制劑、消泡劑、陽離子單體、水和所述丙烯酰胺類單體；

所述化學(xué)調(diào)節(jié)組分包括氧化劑、阻聚劑、螯合劑和分子量調(diào)節(jié)劑；

所述引發(fā)劑為高溫引發(fā)劑。

在本發(fā)明中，在包被劑用原料配方中，加入陽離子單體，引入了正電基團(tuán)，增加了吸附基團(tuán)的吸附能力并提高了抑制性，對(duì)于防塌效果提升尤為明顯；同時(shí)通過抗剪切劑的加入，引入了具有較大空間位阻的基團(tuán)如苯環(huán)、吡咯環(huán)或磺酸基團(tuán)等，進(jìn)一步提升了包被劑用原料配方的抗剪切性能。