[發明專利]一種鉆井液用抗溫抗鹽胺基乳液及其制備方法

在審

• 申請號: 202211416502.3
• 申請日: 2022-11-13
• 公開（公告）號: CN116103022A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 王正華;譚軍;劉祥國;尤姝歡;梁千山;韓敏;張龍強;李銀;袁華
• 申請（專利權）人: 克拉瑪依友聯實業有限責任公司;新疆春華石油科技有限責任公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C08F220/56;C08F220/06;C08F226/10;C08F220/38;C09K8/24
• 代理公司: 新疆融科知識產權代理事務所(普通合伙) 65115
• 代理人: 凡椰子

本發明公開了一種鉆井液用抗溫抗鹽胺基乳液及其制備方法，涉及鉆井液用助劑技術領域，由丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸鉀鹽、二甲基乙酰胺、乙烯基吡咯烷酮、分散穩定劑和引發劑在水中通過乳液聚合，然后與工業白油、乳化劑均勻分散制得。本發明的抗溫抗鹽胺基乳液在分子結構中引入胺基，對黏土水化分散具有更強的抑制性；在高溫下仍然能保持良好的包被絮凝作用；抗鹽、抗鈣鎂能力強；粘度效應低、溶解速度快，可以直接加入鉆井液中使用；產品無毒，符合環保要求。本發明的一種鉆井液用抗溫抗鹽胺基乳液的制備方法在反應過程中不需要加壓，工藝簡便，聚合反應過程安全可靠；反應過程中副反應可控，最終合成產品質量穩定。

技術領域

本發明涉及鉆井液用助劑技術領域，特別是涉及一種鉆井液用抗溫抗鹽胺基乳液及其制備方法。

背景技術

隨著能源需求，特別是石油天然氣需求的急速增加，油氣勘探和開采也在向縱深發展，在油氣深井、超深井的鉆井過程中需要面對的地質條件也越來越復雜，高溫、高壓、高鹽的地層環境使得對鉆井液的性能提出了更高的要求。包被絮凝劑作為鉆井液體系中使用的一種重要添加劑，其作用是有效地包被鉆屑，防止鉆屑和泥頁巖水化分散，同時在鉆屑和頁巖表面形成保護膜，防止鉆屑因相互粘結而增加過篩阻力。目前的包被絮凝劑存在以下問題：抗溫抗鹽性能差、在高溫高鹽區塊無法形成很好的包被鉆屑，流變性和固相難以控制，易發生縮徑和垮塌等鉆井液處理維護難題，容易導致鉆井液被污染，甚至鉆井事故，因此急需開發一種抗溫抗鹽的包被絮凝劑解決當前問題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的一個目的在于提供一種鉆井液用抗溫抗鹽胺基乳液，以解決包被絮凝劑抗溫抗鹽性能差，并且容易造成高溫高鹽區域容易坍塌的問題。

本發明通過下述的技術方案來實現：

一種鉆井液用抗溫抗鹽胺基乳液，包括以下重量份數的原料組分：丙烯酰胺10~15份、丙烯酸6~10份、丙烯酸鉀鹽2~4份、二甲基乙酰胺2~4份、乙烯基吡咯烷酮1~3份、分散穩定劑1~2份、引發劑0.8~1.0份、水60~80份、工業白油60~70份和乳化劑1~3份。

作為本發明技術方案的進一步優化，所述丙烯酸鉀鹽為2-甲基-2-丙烯酸鉀鹽、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯鉀鹽、3-磺酸丙基甲基丙烯酸鉀鹽、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸鉀鹽中的一種或多種。

作為本發明技術方案的進一步優化，所述分散穩定劑為聚乙二醇、聚乙烯醇及其衍生物、水溶性殼聚糖及其衍生物中的一種或多種。

作為本發明技術方案的進一步優化，所述引發劑為過氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、過硫酸氫鈉、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種或多種。

作為本發明技術方案的進一步優化，所述工業白油為3#白油、5#白油、7#白油中的一種或多種混合。

作為本發明技術方案的進一步優化，所述乳化劑為OP-10、SP-80、烷基硫酸鹽、N-十二烷基二甲胺、十六烷基三甲基氯化銨中的一種或多種。

本發明的另一個目的在于提供一種鉆井液用抗溫抗鹽胺基乳液的制備方法，包括以下步驟：

S1.將丙烯酰胺10~15份、丙烯酸6~10份、丙烯酸鉀鹽2~4份、二甲基乙酰胺2~4份、乙烯基吡咯烷酮1~3份、分散穩定劑1~2份、0.4~0.5份引發劑和60~80份水加入反應釜中，在室溫下攪拌使其完全溶解，然后用氨水調節上述溶液的pH值至9-11；

S2.將0.4~0.5份引發劑溶于5~10份水中，用氨水調節其pH值至9-11，然后將其置于恒壓滴液漏斗中；

S3.在步驟S1的反應釜中通入氮氣保護，保持不少于30分鐘，然后將步驟S2得到的引發劑溶液滴加入反應釜中，滴加時間為15-25分鐘；

S4.將步驟S3得到的反應液在氮氣保護下加熱至70-85℃，在攪拌下繼續反應3-4h，然后將析出物過濾、干燥、粉碎、過篩；