一种钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物及其制备方法与流程

1.本发明涉及油田化工技术领域，具体为一种钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，聚合物型降滤失剂以良好的抗温、抗盐和抗钙性能逐渐成为钻井液处理剂领域的主要研究对象，产品品种逐渐增多，也出现了不少新产品，特别是以2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(amps)为主要单体合成的聚合物型降滤失剂品种的有关研究最为广泛和深入。但是，这些处理剂的主体结构没有变，只是侧链中的某些基团发生了变化，分子量较大，粘度高，从而在一定程度上限制了该类型处理剂总体性能(主要指低粘抗温、抗盐和抗钙性能)的进一步提高，因此产品大分子固体水溶率不及液体产品，产品粘度比液体高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物及其制备方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.本发明提供一种钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物的制备方法，包括以下步骤：
6.s1、将精准称量的腈纶丝50份、苯酚20份、水150份加入反应釜中升温至90℃恒温搅拌反应30分钟；
7.s2、将氢氧化钾50份、丙烯酸15份加入反应釜中温度控制在130℃-150℃反应1小时；
8.s3、依次加入表面活性剂10份、聚丙烯酰胺15份反应2小时；
9.s4、将反应釜反应完成产品降温过滤后制的得钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物。
10.本发明还公开由上述方法制得的钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物。
11.采用本发明提供的方法制备的钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物，粘度低、抗温可达了240℃，其主链增加了苯环结构，增强了分子的刚性，减弱了分子因热运动而引起的高温解吸附作用。另外，刚性基团促使聚合物分子在粘土表面形成的水化膜更加致密和厚实，可有效阻碍金属阳离子的侵入，从而在高盐高钙环境中保护粘土颗粒，提高了其抗盐侵、钙侵的能力，可有效降低钻井液的滤失量。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.实施例1
14.一种钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物的制备方法，包括以下步骤：
15.s1、将精准称量的腈纶丝50kg、苯酚20kg、水150kg加入反应釜中升温至90℃恒温搅拌反应30分钟；
16.s2、将氢氧化钾50kg、丙烯酸15kg加入反应釜中温度控制在130℃-150℃反应1小时；
17.s3、依次加入表面活性剂10kg、聚丙烯酰胺15kg反应2小时；
18.s4、将反应釜反应完成产品降温过滤后制的得钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物。
19.性能测试：
20.一、钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物的技术指标
21.技术指标应符合表的规定
[0022][0023]
二、实验方法
[0024]
1.1仪器设备
[0025]
a)高速搅拌机：gj-i型或同类产品，转速11000
±
300r/min；
[0026]
b)钻井液用老化罐：500ml广口玻璃瓶；
[0027]
c)干燥箱；
[0028]
d)天平:分度级0.01g；
[0029]
e)滤失仪:容积为300ml～400ml，过滤面积为4560mm
±
60mm；
[0030]
4.2试剂或材料
[0031]
a)蒸镏水:三级；
[0032]
b)钻井液试验用钠土；
[0033]
c)氯化钠
[0034]
2.1外观的测定
[0035]
自然光下目测。
[0036]
3.1钻井液性能测试
[0037]
按4％盐水：评价土：碳酸氢钠＝350：35：1.0的比例配制基浆，高速搅拌20min，测基浆的滤失量，其值应在(90
±
10)ml范围内，否则应调整土的加量。
[0038]
取配好的基浆350ml两份，分别加入7.0g试样高速搅拌20min，其中一份在室温下密闭16h，另一份浆装入高温罐，于150℃下热滚16h后，冷却取出。浆两份待测液高速搅拌20min，测高温前后的滤失量(0.7mpa/30min)。
[0039]
4.6.2饱盐水试验
[0040]
按饱和盐水：评价土：碳酸氢钠＝350：35：1.0的比例配制基浆，高速搅拌20min，测基浆的滤失量，其值应在(90
±
10)ml范围内，否则应调整土的加量。
[0041]
取配好的基浆350ml两份，分别加入7.0g试样高速搅拌20min，其中一份在室温下密闭16h，另一份浆装入高温罐，于150℃下热滚16h后，冷却取出。浆两份待测液高速搅拌20min，测高温前后的滤失量(0.7mpa/30min)。
[0042]
三、实验数据及实验结论：
[0043]
对本实施例1制备的钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物经过室内实验能满足该技术指标要求。
[0044][0045]
经过室内实验的调整和证明，采用本发明提供的方法制备的钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物，粘度低、抗温可达了240℃，其主链增加了苯环结构，增强了分子的刚性，减弱了分子因热运动而引起的高温解吸附作用。另外，刚性基团促使聚合物分子在粘土表面形成的水化膜更加致密和厚实，可有效阻碍金属阳离子的侵入，从而在高盐高钙环境中保护粘土颗粒，提高了其抗盐侵、钙侵的能力，可有效降低钻井液的滤失量。


技术特征：
1.一种钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将精准称量的腈纶丝50份、苯酚20份、水150份加入反应釜中升温至90℃恒温搅拌反应30分钟；s2、将氢氧化钾50份、丙烯酸15份加入反应釜中温度控制在130℃-150℃反应1小时；s3、依次加入表面活性剂10份、聚丙烯酰胺15份反应2小时；s4、将反应釜反应完成产品降温过滤后制的得钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物。2.一种钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物，其特征在于，由权利要求1所述的方法制得。

技术总结
本发明提供一种钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物及其制备方法，包括以下步骤：S1、将精准称量的腈纶丝、苯酚、水加入反应釜中恒温搅拌反应30分钟；S2、将氢氧化钾、丙烯酸加入反应釜中反应1小时；S3、加入表面活性剂、聚丙烯酰胺反应2小时；S4、将反应釜反应完成产品降温过滤后即得产品。本方法制备的钻井液用抗盐降滤失剂乳液聚合物，粘度低、抗温可达240℃，其主链增加了苯环结构，增强了分子的刚性，减弱了分子因热运动而引起的高温解吸附作用；刚性基团促使聚合物分子在粘土表面形成的水化膜更加致密和厚实，可有效阻碍金属阳离子的侵入，从而在高盐高钙环境中保护粘土颗粒，提高了其抗盐侵、钙侵的能力，可有效降低钻井液的滤失量。量。


技术研发人员：郑文武 李德红 杨金娟 肖和 罗建琼
受保护的技术使用者：河南金孚顿石油新技术发展有限公司
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/4/12