一种钻井液用防塌降滤失剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钻井液用防塌降滤失剂的制备方法：先将晴纶废丝进行浸泡和清洗，干燥和破碎，再将晴纶废丝加入到装有氢氧化钠溶的容器中，将容器加热升温到60

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用防塌降滤失剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及油田水基钻井液用处理剂领域，具体涉及石油钻井中使用的一种钻井液用的防塌降滤失剂。

技术介绍

[0002]在油气钻井过程中，由于压差的作用，钻井时所使用的钻井液会发生一定的水分滤失（钻井中的自由水流失），通过水分滤失在井壁面上形成薄韧和致密的泥饼，通过泥饼封堵井壁上的裂缝。为防止钻井液中水分滤失量过大，造成井壁面上形成的泥饼过厚，即钻井的防塌降滤失剂在钻井时既要能防止钻井液流失的水分过多流失进入地层造成对地层的伤害，又能防止井口变小，确保钻具正常工作，从而起壁坍塌，保护井壁的作用。为了维护钻井液性能稳定、安全高效钻井，现有钻井液中都要添加一种作为水基钻井液的多种处理剂之一，起控制滤失量、稳定井壁、在渗透层渗滤面上形成薄韧致密的泥饼等作用，能够有效防止钻井液中的液体向地层中渗滤引起地层粘土矿物膨胀，以致井眼垮塌或伤害油气储层，对保证安全、快速、高效钻井起重要作用的降滤失剂。
[0003]目前国内使用的降滤失剂大都是水溶性的高分子与合成高分子及它们的改性产品，主要有两种，一种是以晴纶下角废料为原料经加碱水解得到一种中等分子量、价格低的丙烯酸多元共聚物，经过磺化、接枝和交联处理后制成；第二种是用沥青、淀粉、纤维素、腐植酸和树脂类天然物衍生物为原料，经过磺化、接枝和交联处理后制成。它们各有各的优点和不足。以晴纶下角废料制成的钻井液降滤失剂虽然成本低，但API滤失量（静态滤失量）不够稳定，API滤失量有的可在10 ml以下，但大部份在10
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15ml，除此之处以晴纶下角废料制成的钻井液降滤失剂在海水中钻井其抗盐和抗钙能力不大好。以沥青、淀粉、纤维素、腐植酸和树脂类天然物衍生物为原料制成的降滤失剂，虽然具有较好的降滤失性能和而高温抗盐效果，但其中由于加入了大量的合成聚合物，特别是很难降解的酚醛树脂成分，不利于该产物的生物降解，环境友好性不足，会在使用过程中带来一定的问题，且成本很高。以沥青和腐植酸为原料制成的降滤失剂，在具有抑制防塌作用的同时，这类处理剂也常常具有封堵降滤失的作用，是使用最广泛的性价比比较高的钻井液处理剂。但随着石油勘探开采行业面临的环境保护要求越来越高，以沥青和腐植酸为原料制成的降滤失剂存在有潜在污染的深色产品，不符合环保要求，而且也常存在荧光干扰地质录井的情况，适用范围受到了一些限制。
[0004]现有降滤失剂虽然在淡水中具有较高的抗温、抗盐性能，但在海水（盐水）中钻探，不仅其抗温、抗盐性能不高，而且滤失量增大，降低了钻井液的性能，影响钻探施工生产进度，提高了生产成本。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中钻井液降滤失剂所存在的问题，本专利技术提供了一种不仅耐高温抗盐、而且滤失量小的钻井液用防塌降滤失剂的制备方法。
[0006]本专利技术要解决技术问题所采取的技术方案：一种钻井液用防塌降滤失剂的制备方法：先将晴纶废丝进行浸泡和清洗，去除杂质，而后将其进行干燥和破碎，再将破碎后的晴纶废丝加入到装有氢氧化钠溶的容器中，将容器加热升温到60
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85℃充分搅拌进行水解，再在容器中加入硫酸中和余碱，使容器中溶液pH值为8
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9，溶液冷却后过滤，得到聚丙烯酸浆料；再加入聚丙烯酸浆料重量0.5
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2%的泡花楠粉，而后再在聚丙烯酸浆料中分别加入聚丙烯酸浆料浆料重量3
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5%的生石灰和0.5
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1%的苯酚混合制成混合料，再在混合料中加入聚丙烯酸浆料重量0.5
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1%并由二甲胺、氢氧化钠和水混合形成的絮凝剂充分搅拌后，再在聚丙烯酸浆料加入高温稳定剂、分散剂和引发剂，搅拌充分后加热蒸发，得到固体产物，经切割破碎，得到粉末或颗粒状的防塌降滤失剂。
[0007]所述二甲胺、氢氧化钠和水的重量比为2～3：0.5～1：20～30。
[0008]所述高温稳定剂为磺化酚醛树脂、铬酸盐、有机磺化聚合物、高温粘土稳定剂等，可防止高温作业地层粘土膨胀引起地层堵塞，具有较高的阳离子电荷，能有效吸咐在粘土颗粒表面，从而防止水敏性物分膜和运移对油气层造成伤害。
[0009]所述分散剂为水玻璃、三聚磷酸钠、焦酸磷钠等。
[0010]所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸胺等。
[0011]进一步地，在冷却过滤后得到的聚丙烯酸浆料中，加入聚丙烯酸浆料重量1
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2%的亚硫酸钠粉末，使聚丙烯酸浆料中的丙烯酸与亚硫酸钠形成丙烯酸胺共聚物。
[0012]所述泡花楠粉的主要化学组成为纤维素、木质素、聚多糖，是一种高分子物质。具有较好的粘附力，一定的粘度。胶体应变特征和可塑性，能抗盐抗钙，在海水中使用不会变其性能。
[0013]本专利技术在晴纶与氢氧化钠溶液水解的产物
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聚丙烯酸浆料中加入生石灰、苯酚，能增强分子刚性，减少分子回热运动而引起的高温解吸作用，使聚合物分子在粘土表面开成的水化膜更加致密和厚实，有利于阻碍阳离子的侵入，从而达到提高钻井液在海水或盐水中钻探的抗盐、钙的能力。
[0014]本专利技术加入二甲胺、氢氧化钠和水混合形成的絮凝剂，具有一定的自乳化性能、润滑性能、抑制性能和不增粘性能，泥饼质量改善能力及封堵能力强，环境友好，并具有很好的抗温抗盐降滤失能力，本专利技术降滤失剂特别适合应用于各类低固相盐水钻井液体系，并且本专利技术的制备方法采用一锅法合成，生产工艺便捷，性价比高，生产与使用过程中均环境友好。
[0015]本专利技术钻井液用防塌降滤失剂的质量指标：项目
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指标外观
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自由流动粉末或颗粒水份%
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≤10.0筛余量（筛孔0.9mm）%
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≤10.04%盐水滤失量ml（150℃/16h老化后）
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≤10.0饱和盐水滤失量ml（150℃/16h老化后）
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≤10.0。
[0016]目前，现有技术中常用晴纶废丝加入到装有氢氧化钠溶的容器中，将容器加热升温到60
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85℃充分搅拌进行水解后得到的聚丙烯腈钠盐
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防塌降滤失剂的滤失量指标是≤13ml，实际上现有技术中的防塌降滤失剂的滤失量大部份为10
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13ml，也有部份在8
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10 ml，总的来讲，现有技术中的防塌降滤失剂的滤失量还是偏高。
[0017]无论是在海水中、还是淡水中，本专利技术为防止钻井液中水分滤失量过大，造成井壁面上形成的泥饼过厚，即钻井液的防塌降滤失剂在钻井时的流失量既要能在井壁面上形成薄韧和致密的泥饼，通过泥饼封堵井壁上的裂缝，又要能防止钻井液流失的水分过多而进入地层造成对地层的伤害本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用防塌降滤失剂的制备方法：其特征是：先将晴纶废丝进行浸泡和清洗，去除杂质，而后将其进行干燥和破碎，再将破碎后的晴纶废丝加入到装有氢氧化钠溶的容器中，将容器加热升温到60
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85℃充分搅拌进行水解，再在容器中加入硫酸中和余碱，使容器中溶液pH值为8
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9，溶液冷却后过滤，得到聚丙烯酸浆料；再加入聚丙烯酸浆料重量0.5
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2%的泡花楠粉，而后再在聚丙烯酸浆料中分别加入聚丙烯酸浆料浆料重量3
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5%的生石灰和0.5
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1%的苯酚混合制成混合料，再在混合料中加入聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，李和良，
申请(专利权)人：萍乡市汇鑫化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：