钻井液用防塌稀释降滤失量剂及其制备方法技术

一种钻井液用防塌稀释降滤失量剂及其制备方法，所述的降滤失量剂是由下述重量配比的原料制成的：含腐殖酸的物质８０～１２０份、焦亚硫酸钠３０～８０份、水３００～５００份、水解聚丙烯腈铵盐１０～３０份、交联剂２～１５份、氢氧化钾３０～５０份、络合剂５～２０份、尿素１～１０份、有机硅树脂１０～２０份。按所述重量份比称取水、氢氧化钾、褐煤或者泥炭或者风化煤、焦亚硫酸钠，将其加入搅拌的反应釜中，密封，升温，反应，降温；在已降温的搅拌反应釜中加入按所述重量份比称取的水解聚丙烯腈铵盐、交联剂、络合剂、尿素、有机硅树脂，密封，升温，搅拌反应；放料，所得产物经喷雾干燥即得成品。本发明专利技术具有良好的综合性能，能防止井筒坍塌，降低了泥浆滤失量和粘度，且易于安全生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钻井液用降滤失量剂，属于石油钻井助剂，特别是一 种钻井液用防塌稀释降滤失量剂。本专利技术还涉及所述降滤失量剂的制备方 法。
技术介绍
在石油钻井作业中，业内人士常常用膨润土加水制成钻井泥浆以利于 钻具的正常运转。为了降低钻井泥浆的滤失量及表观粘度以及防止井壁在 水化作用下坍塌，通常情况下是加入降滤失剂、降粘剂、防塌剂等，以其 作为钻井助剂，可明显降低钻井泥浆的滤失量、表观粘度以加固井壁。但 以上产品还存在一些不足之处。其一是产品功能单一，例如铵盐，只具有 降滤失功能，不具备降粘功能，而且它的生产需要高温高压、时间长(腈论在2.5Mpa下，水解9 10h);磺化褐煤只具有降粘功能，不具备防塌功 能；磺化沥青只具有防塌功能，不具备降粘功能。综合加入量过大，造成 生产成本高，废弃泥浆环保处理难。其二是油田钻井应用最广泛的降滤失 剂——水解聚丙烯腈铵盐在生产过程中需要较大的压力(通常反应压力需 控制在2.1Mpa左右)，因而其生产时的安全性较低。CN101230257A公开了一种褐煤树脂类钻井液降滤失剂的制备方法，以水、褐煤、腈纶下脚料、 聚醚多元醇、氢氧化钠、氢氧化钾、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸 钠、硼酸、氯化锆和甲醛为原料，将上述原料依次放入同一反应器中进行 "一锅烩"，经碱化、磺化、络合、接枝交联等一系列化学反应，获得褐煤 树脂类降滤失剂。其弊端是所用原料聚醚多元醇成本高，降粘性能一般。 CN1242407A公开了一种褐煤树脂类高温抗盐降滤失剂，降滤失剂组成为 腐植酸活性中间体、水溶性聚丙烯腈铵盐复聚物和水溶性碳酰胺树脂，制备方法是采用一步法或两步法的不排渣工艺路线。CN1242408A公开了一 种作为钻井泥浆处理剂使用的风化煤树脂类盐水型降滤失剂及其制备方 法，降滤失剂组成为腐植酸活性中间体、水溶性聚丙烯腈铵盐复聚物和水 溶性碳酰胺树脂，制备方法是采用一步法或两步法的不排渣工艺路线。它 们的弊端是工艺复杂，反应时间过长，防塌性能一般。CN1807543A公开 了一种钻井液用降滤失剂，该降滤失剂是油田钻井泥浆中需要添加的化学 品助剂，是由天然腐植酸与氢氧化钠反应生成腐植酸钠盐，再与磺化沥青、 羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、水溶性硅油和甲醛还原共聚组成。其弊端是 所用原料羟乙基纤维素成本高，防塌性能一般。CN101117573A公开了一 种石油勘探钻井液用无荧光防塌降滤失剂，由煤矸石500Kg、废腈纶丝 270Kg、烧碱100Kg、甲醛20Kg、亚钠30Kg、亚硫酸氢钠30Kg、苯酚50Kg、 水3000Kg配制而得。其弊端是防塌性能和降粘性能一般。这些技术对于 本专利技术如何提高其综合性能并无指导意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种钻井液用防塌稀释降滤失 量剂，该降滤失量剂具有良好的综合性能，能防止井筒坍塌，降低泥浆滤 失量和粘度，生产成本低，且易于安全生产。为此，本专利技术所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述降滤失量 剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种钻井液用防塌稀释降滤失量剂，其技术方案是，它是由下述重量 配比的原料(组分)制成的含腐殖酸的物质 80~120份焦亚硫酸钠 30-80份水 300~500份水解聚丙烯腈铵盐 10 30份交联剂 2~15份氢氧化钾 30 50份5络合剂 尿素有机硅树月b匕含腐殖酸的物质焦亚硫酸钠水水解聚丙烯腈铵盐 交联剂 氢氧化钾 络合剂5 20份 1 10份 10 20份其中，上述含腐殖酸的物质为褐煤、泥炭、风化煤，腐植酸含量一般 大于或等于35%，上述的交联剂为甲醛，上述的络合剂为三氯化铁。上述技术方案中，所述的降滤失量剂是由下述优选重量配比的原料制 成的100~120份 30~40份 300 500份 10-30份 2~7份 30 50份， 5 10份 1 10份 10 15份。上述技术方案中，所述的降滤失量剂是由下述优选重量配比的原料制 成的iio份35份 400份 20份 5份 40份， 8份 5份 15份。:剂的制备方法，它包括以下步骤有机硅树脂匕含腐殖酸的物质焦亚硫酸钠水水解聚丙烯腈铵盐 交联剂 氢氧化钾 络合剂有机硅树脂钻井液用防塌稀释降滤失j(1) 、按所述重量份比称取水、氢氧化钾、褐煤或者泥炭或者风化煤、焦亚硫酸钠，将其加入搅拌的反应釜中，密封，升温到140 160°C，反应 2 3小时，降温至6(TC以下；(2) 、在已降温至60。C以下的搅拌反应釜中加入按所述重量份比称取 的水解聚丙烯腈铵盐、交联剂、络合剂、尿素、有机硅树脂，密封，升温 至100 12(TC，搅拌反应2 2.5小时；(3) 、放料，所得产物经喷雾干燥即得成品。 本专利技术主要用于油田钻井泥浆中，其有益效果及创新点在于，通过选择适宜的原料(如尿素、有机硅树脂、水解聚丙烯腈铵盐等)及对生产温 度和反应时间的控制，对具有不同功能的产品进行交联络合，使本专利技术具 有良好的综合性功能。具体对比效果见表l。表l<table>table see original document page 7</column></row><table>对照组1为经水解聚丙烯腈铵盐处理的；对照组2为经磺化褐煤处理 的；实验组为经本专利技术处理的。本专利技术的降滤失量剂的有益效果表现在，其交联和络合反应在 1.2 1.4Mpa下进行，从而避免了像水解聚丙烯铵盐必须在较大(2.1Mpa左 右)压力条件下方能进行生产所带来的不安全隐患。同时本专利技术的降滤失 量剂可进一步减少泥浆中助剂的使用量，提高了产品的效价比，从而有效 地降低了钻井成本。实验表明在相同的(淡水或者盐水)体系中，可按0.5%~3%的重量加入本专利技术的降滤失量剂，即可得如表1所示的良好效果。 而同样是获得表1中实验组的效果，则在体系中需加入单一功能(只降粘 或者只降滤失)的处理剂的量为5 7%,由此表明本专利技术的降滤失量剂具 有良好的效价比。本专利技术的降滤失量剂与CN101230257A的技术方案相比，它用原料尿 素替代了聚醚多元醇，可以降低425-510 ^/吨的生产成本。同时它加入有 机硅树脂，引入硅原子，使产品在降粘性能上有很大提高，降粘率能达到 80%。本专利技术的降滤失量剂与CN1242407A 、CN1242408A的技术方案相比， 它用原料水解聚丙烯腈铵盐替代了水溶性聚丙烯腈铵盐复聚物，简化了生 产工艺，它用原料氢氧化钾替代了氢氧化钠，在产品中引入钾离子，使产 品对井壁有加固作用，防塌性能提高。本专利技术的降滤失量剂与CN1807543A的技术方案相比，它省去了原料 羟乙基纤维素，降低了生产成本。它用原料氢氧化钾替代了氢氧化钠，在 产品中引入钾离子，使产品对井壁有加固作用，防塌性能提高。本专利技术的降滤失量剂与CN101117573A的技术方案相比，它用原料氢 氧化钾替代了氢氧化钠，在产品中引入钾离子，使产品对井壁有加固作用， 防塌性能提高。同时在产品中引入有机硅集团，使产品在降粘性能上有很 大提高，降粘率能达到80%。本专利技术已由石家庄华莱化工有限公司生产样品1200吨，其中华北油田 使用300吨，二连项目部使用200吨，华北外蒙项目部使用500吨，大庆 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液用防塌稀释降滤失量剂，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：　含腐殖酸的物质　８０～１２０份　焦亚硫酸钠　３０～８０份　水　３００～５００份　水解聚丙烯腈铵盐　１０～３０份　交联剂　２～ １５份　氢氧化钾　３０～５０份，　络合剂　５～２０份　尿素　１～１０份　有机硅树脂　１０～２０份　其中，上述含腐殖酸的物质为褐煤、泥炭、风化煤，上述的交联剂为甲醛，上述的络合剂为三氯化铁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秀平，张建锋，
申请(专利权)人：石家庄华莱化工有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]