本发明专利技术提供了一种钻井液用增粘剂及其制备方法，涉及油田化学助剂及高分子聚合技术领域，该制备方法包括：(1)将淀粉、丙烯酰胺和2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸进行聚合反应，得到淀粉接枝共聚物；(2)将非离子型单体和耐盐单体加入至水中混匀得到预聚合溶液；(3)将所述淀粉接枝共聚物、所述预聚合溶液和无机盐水溶液混匀得到待聚合溶液，向所述待聚合溶液中通入氮气，然后加入第一引发剂引发聚合反应，得到所述钻井液用增粘剂。本发明专利技术制备的钻井液用增粘剂具有溶解速度快、耐温抗盐和环保的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田化学助剂及高分子聚合，特别涉及一种钻井液用增粘剂及其制备方法。
技术介绍
1、在钻井过程中，为了保证低固相下钻井液具有较高的粘度及良好的流变性，通常需要添加增粘剂来提高钻井液的粘度。钻井液增粘剂均为分子链很长的水溶性高分子聚合物，其增粘机理：一是聚合物的桥联作用形成的网络结构能增强钻井液的结构粘度；二是游离聚合物分子能增加水相粘度。增黏剂是钻井液中重要的组成部分，除了具有增黏作用外，还具有调整钻井液动切力、静切力、黏弹性、滤失性和改善泥饼质量的作用，从而对井壁稳定和油层保护等有重要影响。
2、随着石油的勘探向着深部地层、复杂的高温高盐地层、及海洋的深部开发，复杂的地质条件对钻井液处理剂提出了更高的抗温和抗盐要求。目前的钻井液用增粘剂有干粉型、油包水型，干粉型增黏剂在现场应用中溶解时间较长，损耗的能源较大，油包水型虽然产品溶解速率快，但是采用烃类溶剂，对环境不友好；而且现有多种抗温抗盐钻井液增黏剂的耐温抗盐能力也难以满足钻探深部地层和盐膏地层的要求。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种钻井液用增粘剂及其制备方法，该钻井液用增粘剂具有溶解速度快、耐温抗盐和环保的优点。
2、第一方面，本专利技术提供了一种钻井液用增粘剂的制备方法，所述制备方法包括：
3、(1)将淀粉、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸进行聚合反应，得到淀粉接枝共聚物；
4、(2)将非离子型单体和耐盐单体加入至水中混匀得到预聚合溶液；
5、(3)将所述淀粉接枝共聚物、所述预聚合溶液和无机盐水溶液混匀得到待聚合溶液，向所述待聚合溶液中通入氮气，然后加入第一引发剂引发聚合反应，得到所述钻井液用增粘剂。
6、优选地，步骤(1)包括：
7、(11)将淀粉分散在水中得到淀粉乳；
8、(12)对所述淀粉乳进行糊化，得到糊化淀粉乳；
9、(13)将所述糊化淀粉乳、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入至水中，得到混合溶液；
10、(14)向所述混合溶液中加入ph调节剂，然后通过氮气后加入第二引发剂引发聚合反应，得到所述淀粉接枝共聚物。
11、优选地，所述淀粉为绿豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、甘薯淀粉、菱角淀粉、莲藕淀粉、荸荠淀粉、玉米淀粉中的至少一种。
12、更优选地，所述淀粉为莲藕淀粉、荸荠淀粉、玉米淀粉。
13、优选地，所述淀粉乳中淀粉的含量为3～4wt％。
14、优选地，所述糊化的温度为85～90℃，糊化时间为1～1.5h。
15、优选地，步骤(14)中所述聚合反应的反应温度为40～45℃，反应时间为4～6h。
16、优选地，所述糊化淀粉乳、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的用量之比为0.1:2:(3～4)。
17、优选地，所述混合溶液中溶质的质量分数为15％～25％。
18、优选地，所述ph调节剂为浓度为20wt％的稀盐酸水溶液或氢氧化钠；
19、所述第二引发剂为硝酸沛铵、尿素、甲基丙烯磺酸钠。
20、优选地，所述非离子型单体为丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n-甲基丙烯酰胺、n-甲基-n-乙烯基乙酰胺、二甲胺基丙基丙烯酰胺中的至少一种；
21、所述耐盐单体为对苯乙烯磺酸钠或β-苯乙烯磺酸钠盐中的至少一种；
22、所述预聚合溶液中所述非离子型单体和所述耐盐单体的质量之比为(5～7):(15～18)。
23、优选地，所述钻井液用增粘剂由包括如下重量份数的各组分聚合得到：所述淀粉接枝共聚物130～160份、所述预聚合溶液500～670份、所述无机盐水溶液170～370份。
24、优选地，所述无机盐水溶液中的溶质为氯化钠、氯化铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铵、硫酸钠中的至少一种。
25、更优选地，所述无机盐为氯化铵、硫酸铵。
26、更优选地，所述钻井液用增粘剂中所述无机盐水溶液中溶质的质量分数为7％～9％。
27、优选地，所述第一引发剂包括螯合剂、氧化剂和还原剂；
28、所述螯合剂为葡萄糖酸钠、酒石酸钠中的至少一种；
29、所述氧化剂为过氧化氢、过硫酸铵或过硫酸钾；
30、所述还原剂为亚硫酸氢钠或硫酸亚铁。
31、优选地，所述待聚合溶液的ph为7～7.5。
32、更优选地，所述螯合剂为葡萄糖酸钠。
33、优选地，步骤(3)包括：
34、于25～30℃下加入所述第一引发剂引发聚合反应，在所述聚合反应的温度不再上升后，再于60～65℃保温5～6h，得到所述钻井液用增粘剂。
35、第二方面，本专利技术提供了一种钻井液用增粘剂，采用上述第一方面所述的制备方法。
36、本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
37、本专利技术提供的钻井液用增粘剂为水包水型乳液，以淀粉接枝聚合物为内核，以无机盐的水溶液为分散介质，预聚合溶液为外壳制备得到的聚合物。该钻井液用增粘剂溶解速度快，能在1～3min内完全溶解，提高了使用效率。
38、本专利技术所制备的钻井液用增粘剂的内核和外壳部分均含有磺酸基团，保证了聚合物的抗盐性；而且外壳部分还含有苯环结构，使得该钻井液用增粘剂具有微疏水结构，使得分子间具有缔合作用，进一步增强了该增粘剂的抗剪切性能。
39、在本专利技术中，通过对淀粉进行接枝，借助淀粉基团的强大的空间结构，大幅度提高了钻井液用增粘剂的抗温能力。
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【技术保护点】
1.一种钻井液用增粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求1至8中任一所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)包括：
10.一种钻井液用增粘剂，其特征在于，采用权利要求1至9中任一所述的制备方法制备得到。
【技术特征摘要】
1.一种钻井液用增粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：荣敏杰，于朋朋，许永升，于庆华，荣帅帅，
申请(专利权)人：山东诺尔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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