一种棕榈油基钻井液用降滤失剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及高分子化合物的组合物领域，提供了一种棕榈油基钻井液用降滤失剂、制备方法及其应用，本发明专利技术由丙烯酰胺单体、顺丁烯二酸单体、引发剂、有机相、乳化剂等采用反相乳液聚合法，经搅拌、加热、洗涤、干燥和研磨得到。本发明专利技术应用在棕榈油基钻井液中具有良好的降滤失效果，可以满足棕榈油基钻井液对降滤失剂的基本要求。本要求。本要求。

【技术实现步骤摘要】
一种棕榈油基钻井液用降滤失剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及高分子化合物的组合物领域，具体而言，涉及一种棕榈油基钻井液用降滤失剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]降滤失剂是油基钻井液体系中不可或缺的重要组分之一，主要作用是使钻井液在井壁上形成一层薄而致密的泥饼从而降低滤失量，保持井眼稳定还可以减少工作液中的液固相侵入地层、损害储层，是一种重要的钻井液处理剂。在油基钻井液降滤失剂中常用的沥青类降滤失剂具有成本低，来源广的优势，但沥青类降滤失剂用量大，影响机械钻速，对环境污染严重且较难处理和降解。而改性腐殖酸类的降滤失剂也因较高的生物毒性难以适应日益严格的环保规定。聚合物类降滤失剂却依靠用量小、性能好、单体选择性广等一系列优势拥有广阔的应用前景。
[0003]棕榈油是一种植物油，主要成分是各类饱和脂肪酸的混合物，与常见的白油或柴油成分差异较大，常规油基降滤失剂在棕榈油中分散性较差，因此研制一款棕榈油基钻井液用降滤失剂是将棕榈油作为钻井液基油的关键。高分子聚合物类降滤失剂不仅可以形成较厚的水化膜还能利用自身封堵住超微孔隙，同时其可以多点联接黏附固相组分使泥饼具有良好的韧性。丙烯酰胺类聚合物是一类功能性极强的高分子聚合物，常被用作封堵剂、堵漏剂、压裂液添加剂等，被广泛应用于石油化工领域。丙烯酰胺的合成方法主要包括：溶液聚合法、悬浮聚合法和反相微乳液聚合法等，乳液聚合是指单体被乳化以乳液状分散在水中发生聚合反应，通常乳液聚合为水包油型，而反相微乳液聚合为反应单体被乳化剂分散在有机相中形成油包水状态的反应方法。反相微乳液聚合法具有产物粒径均匀和反应速率快的优点，本专利技术即是采用反相微乳液聚合法，以丙烯酰胺和顺丁烯二酸为单体，制备一种棕榈油基钻井液用降滤失剂。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种棕榈油基钻井液用降滤失剂、制备方法及其应用，能够有效解决常规降滤失剂与棕榈油配伍性差和对环境污染严重的问题。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种棕榈油基钻井液用降滤失剂，有以下重量成分组成：有机相100重量份、丙烯酰胺3
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4重量份、顺丁烯二酸4
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6重量份，乳化剂4
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8重量份、引发剂0.5
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4重量份、去离子水30重量份、破乳剂2
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6重量份。
[0005]优选的，所述有机相包括环己烷，正丙醇，异丙醇，正丁醇、异丁醇，进一步的优选为环己烷。
[0006]优选的，所述乳化剂包括Span85、Span80、Span60，Tween80、Tween20，进一步的优选为Span80。
[0007]优选的，所述的引发剂包括过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、过硫酸铵，进一步的优选为过硫酸铵。
[0008]优选的，所述破乳剂包括石油醚、聚二甲基氯化铵、十二烷基硫酸钠，进一步的优选为石油醚。
[0009]在本专利技术的一些具体实施方式中，所述的引发剂用量为0.5
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4重量份，破乳剂为2
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6重量份，为了进一步提高降滤失效果，优选为引发剂0.5
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2重量份，破乳剂3
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5重量份。
[0010]进一步的，本专利技术还提供了一种棕榈油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其制备方法按如下步骤进行：（1）将3
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4份丙烯酰胺单体溶于去离子水中，用保鲜膜将烧杯口封好置于磁力搅拌器上搅拌，记为A溶液，待用；（2）将4
‑
6份顺丁烯二酸单体溶于去离子水中，用保鲜膜将烧杯口封好置于磁力搅拌器上搅拌，记为B溶液，待用；（3）将有机相加入三口烧瓶中，然后将A溶液加入三口烧瓶中；（4）将乳化剂加入三口烧瓶中，搅拌15分钟后将B溶液加入三口烧瓶中；（5）将引发剂溶于去离子水中，加入三口烧瓶中，在25
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70℃恒温搅拌0.5
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2小时，发生聚合反应，反应示意图见附图1；（6）反应结束后，加入破乳剂破乳，将溶液转移至分液漏斗中静置2小时；（7）回收水相并用无水乙醇洗涤三遍；（8）将步骤（7）得到的产物于90
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110℃下干燥，研磨、过筛后得到成品。
[0011]上述方案中步骤（8）中过筛使用200目标准筛。
[0012]本专利技术所提供的棕榈油基钻井液用降滤失剂以丙烯酰胺和顺丁烯二酸为单体，以过硫酸铵为引发剂，采用反相微乳液聚合法来制备降滤失剂，所得产品具有加量小，降滤失性能好，在棕榈油中分散性好等优点，并且能同时兼顾环保和成本等要素，具有广阔的应用前景。
[0013]本专利技术第二方面提供一种本专利技术所制备降滤失剂在棕榈油基钻井液中的应用，该棕榈油基钻井液由如上所述的降滤失剂和其他处理剂混合制得。
[0014]本专利技术第三方面提供一种制备棕榈油基钻井液的方法，该方法包括如下成分组成：以100份重量的棕榈油为基准、主乳化剂4重量份、辅乳化剂2重量份、有机土6重量份、降滤失剂2重量份、润湿剂3重量份、抑制剂20重量份。
[0015]通过上述技术方案，本方案具有如下优势：（1）本专利技术所制备的棕榈油基钻井液用降滤失剂在棕榈油中分散性更强，与常规油基降滤失剂相比有着更低的API滤失量。
[0016]（2）针对油基钻井液污染较为严重的问题，采用植物油棕榈油作为钻井液基液，具有良好的生物可降解性，生态毒性低，对海洋和海洋生物的污染较小。
[0017]（3）与矿物油基和常规的合成基钻井液相比，棕榈油钻井液废弃物的处理费用低，棕榈油饱和脂肪酸含量高，稳定性能较好。
附图说明
[0018]图1为制备本降滤失剂的聚合反应示意图。
具体实施方式
[0019]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0020]本专利技术第一方面提供一种棕榈油基钻井液用聚合物降滤失剂制备方法，有以下成分制得：有机相、丙烯酰胺单体、顺丁烯二酸单体、乳化剂、引发剂、去离子水、破乳剂，其中以有机相100重量份为基准、丙烯酰胺3
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4重量份、顺丁烯二酸4
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6重量份、乳化剂4
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8重量份、引发剂0.5
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2重量份、去离子水30重量份、破乳剂3
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5重量份，所发生的聚合反应示意图见附图1。
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体制备例对本专利技术进行进一步详细说明。以下制备例和对比制备例中，若无特别说明的情况下，所用原料均为市售品。
[0022]制备例1具体配方：丙烯酰胺3克，顺丁烯二酸4克，有机相环己烷100克，过硫酸铵0.5克，石油醚3克，去离子水30克，Span80 4克。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种棕榈油基钻井液用降滤失剂，其特征在于：由如下重量份组分制成：有机相100重量份，丙烯酰胺3
‑
4重量份，顺丁烯二酸4
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6重量份，乳化剂4
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8重量份，引发剂0.5
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4重量份，去离子水30重量份，破乳剂2
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6重量份。2.根据权利要求1所述的棕榈油基钻井液用降滤失剂，其特征在于：所述有机相为环己烷，所述引发剂为过硫酸铵，所述破乳剂为石油醚。3.根据权利要求1所述的棕榈油基钻井液用降滤失剂，其特征在于：所述乳化剂为Span80。4.一种棕榈油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：（1）将3
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4重量份丙烯酰胺单体溶于10重量份去离子水中，用保鲜膜将烧杯口封好置于磁力搅拌器上搅拌，记为A溶液，备用；（2）将4
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6重量份顺丁烯二酸单体溶于10重量份去离子水中，用保鲜膜将烧杯口封好置于磁力搅拌器上搅拌，记为B溶液，备用；（3）将有机相加入三口烧瓶中，然后将A溶液加入三口烧瓶中；（4）将4
‑
8重量份乳化剂加入三口烧瓶中，搅拌15分钟后将B溶液加入三口烧瓶中；（5）将0.5
‑
2重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：白杨，李保陆，孙金声，罗平亚，李道雄，郝一平，吴凌风，白浩成，王海波，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：