CN101955565A - 一种钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：(1)原料准备：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、褐煤、水、引发剂和辅料的质量之比为2-3∶5-7∶7-10∶15-20∶0.1-0.2∶0.1-0.2∶25-30；(2)配制母液：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺分别加入到水中，然后保持溶液温度为50-70℃的情况下加入褐煤；(3)聚合：在搅拌的条件下向母液中加入氧化引发剂，反应1h，再加入还原引发剂，反应1h；(4)添加辅料；(5)烘干，粉碎：将步骤(4)中得到的混合物在95-105℃的条件下烘干。制得的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂具有良好的热稳定性，抗高温抗盐性能良好，能有效降低滤失量；适用于各类水基钻井液体系，特别是要求抗高温抗盐的水基钻井液体系。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻井液用降滤失剂的制备方法，特别是一种适用于高温、高盐条件下的钻井液用降滤失剂的制备方法。
背景技术
随着油田勘探开发的发展，为提高勘探开发效果，对钻井液抗高温抗盐降滤失性，携带能力和油层保护效果提出了更高的要求。油基钻井液降滤失剂环境污染严重，近年来，水基钻井液用降滤失剂的研究开发成了热门话题；但是现有技术中的水基钻井液用降滤失剂存在着热稳定性差，抗盐性能差的技术缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法；制得的降滤失剂其抗高温抗盐降滤失性能良好，热稳定性好，无环境污染。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：一种钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、褐煤、水、引发剂和辅料的质量之比为：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶丙烯酰胺∶褐煤∶水∶氧化引发剂∶还原引发剂∶辅料＝2-3∶5-7∶7-10∶15-20∶0.1-0.2∶0.1-0.2∶25-30；
(2)配制母液：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺分别加入到水中，然后保持溶液温度为50-70℃的情况下加入褐煤；
(3)聚合：在搅拌的条件下向母液中加入氧化引发剂，反应1h，再加入还原引发剂，反应1h；
(4)添加辅料；
(5)烘干，粉碎：将步骤(4)中得到的混合物在95-105℃的条件下烘干，粉碎得钻井液用抗高温抗盐降滤失剂。
上述钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，所述氧化引发剂为过氧化钾，过氧化铵，过氧化苯甲酰或过氧化氢。
上述钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，所述还原引发剂为亚硫酸氢钠，亚硫酸钠或亚硫酸铁。
上述钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，所述辅料为石英砂、海泡石、硅藻土、活性碳、累托石粉或超细碳酸钙。
上述钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、褐煤、水、引发剂和辅料的质量之比为：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶丙烯酰胺∶褐煤∶水∶氧化引发剂∶还原引发剂∶辅料＝2.5∶6∶8∶18∶0.15∶0.15∶27。
上述钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，在步骤(2)中，保持溶液温度为60℃的情况下加入褐煤。
上述钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，在步骤(4)中在100℃的条件下烘干。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：1)制备的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂，抗温性能达到230℃；2)抗盐性能达到抗过饱和盐水；3)良好的调节流型效果；4)良好的抑制性，可以有效地防止泥页岩水化分散；5)工艺简单，成本不高，无环境污染，水溶性良好，使用方便；6)制备的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂综合性能可与油基钻井液降滤失剂相媲美，但克服了油基钻井液污染环境、影响油气层显示、成本高的缺点。
具体实施方式
本实施例钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、褐煤、水、引发剂和辅料的质量之比为：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶丙烯酰胺∶褐煤∶水∶氧化引发剂∶还原引发剂∶辅料＝2.5∶6∶8∶18∶0.15∶0.15∶27；
(2)配制母液：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺分别加入到水中，然后保持溶液温度为60℃的情况下加入褐煤；
(3)聚合：在搅拌的条件下向母液中加入氧化引发剂，反应1h，再加入还原引发剂，反应1h；
(4)添加辅料；
(5)烘干，粉碎：将步骤(4)中得到的混合物在100℃的条件下烘干，粉碎得钻井液用抗高温抗盐降滤失剂。
本实施例制备的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂单剂抗高温性能评价：
淡水实验配方：6％基浆+3％钻井液用抗高温抗盐降滤失剂，即每100毫升水中加入6克膨润土制成基浆，然后每100毫升基浆中加入3克本实施例制备的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂；实验结果如表1所示：
表1
| 项目 | 指标 | 实验结果 |
| 基浆API滤失量，mL | 15～20 | 18 |
| 加处理剂后API滤失量，mL | ≤10.0 | 6 |
| 加处理剂后230℃/16h后API滤失量，mL | ≤11.0 | 6 |
| 加处理剂后230℃/16h后150℃高温高压滤失量，mL | ≤35.0 | 15 |
表1中加处理剂后即：6％基浆+3％钻井液用抗高温抗盐降滤失剂；由上述数据可以看出本实施例制备的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂在淡水基浆230℃条件下完全可以达到指标要求，有很好的控制失水效果。
本实施例制备的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂单剂抗盐性能评价：
盐水试验配方：5％基浆+4％钻井液用抗高温抗盐降滤失剂+氯化钠
表2
| 项目 | 加处理剂后API滤失量，mL | 加处理剂后230℃/16h后API滤失量，mL | 加处理剂后230℃/16h后150℃高温高压滤失量，mL |
| 10％NaCl | 6 | 15～20 | 18 |
| 18％NaCl | 6 | ≤10.0 | 6 |
| 35％NaCl | 6 | ≤11.0 | 6 |
| 过饱和盐水 | 6 | ≤35.0 | 15 |
10％NaCL表示每100ml 5％基浆水加入10克氯化钠(18％NaCl、35％NaCl的含义与之相同)。
由上述数据可以看出本实施例制备的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂在不同浓度盐水基浆中在230℃条件下完全可以达到指标要求，有很好的控制失水效果。
本实施例制备的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂在钻井液体系中的性能测试：
1.1试验配方：4％基浆+0.2％亚硫酸钠+3％钻井液用抗高温抗盐降滤失剂+5％磺化酚醛树脂SMP-II+3％磺化褐煤SMC+3％润滑抑制剂；即每100毫升基浆中加入0.2克亚硫酸钠、3克钻井液用抗高温抗盐降滤失剂、5克磺化酚醛树脂SMP-II、3克磺化褐煤SMC和3克润滑抑制剂。
1.2、体系试验数据
表3
表3中热滚试验条件：200℃/16h 180℃高温失水
2、土污染实验
表4
表4中热滚试验条件：200℃/16h 180℃高温失水；5％土表示每100毫升基浆中加入5克土(10％土、15％土的含义与之相同)。
3、氯化钠污染实验
表5
表5中热滚试验条件：200℃/16h 180℃高温失水；4％盐表示每100毫升基浆中加入4克氯化钠(15％盐含义与之相同)。
4、氯化钙污染实验
表6
表6中热滚试验条件：200℃/16h 180℃高温失水；0.2％钙表示每100毫升基浆中加入0.2克氯化钙(0.5％钙、0.8％钙的含义与之相同)。
5、加重实验
表7
表7中热滚试验条件：200℃/16h 180℃高温失水
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明权利要求的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料准备：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、褐煤、水、引发剂和辅料的质量之比为：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶丙烯酰胺∶褐煤∶水∶氧化引发剂∶还原引发剂∶辅料＝2-3∶5-7∶7-10∶15-20∶0.1-0.2∶0.1-0.2∶25-30；
(2)配制母液：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺分别加入到水中，然后保持溶液温度为50-70℃的情况下加入褐煤；
(3)聚合：在搅拌的条件下向母液中加入氧化引发剂，反应1h，再加入还原引发剂，反应1h；
(4)添加辅料；
(5)烘干，粉碎：将步骤(4)中得到的混合物在95-105℃的条件下烘干，粉碎得钻井液用抗高温抗盐降滤失剂。
2.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，其特征在于，所述氧化引发剂为过氧化钾，过氧化铵，过氧化苯甲酰或过氧化氢。
3.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，其特征在于，所述还原引发剂为亚硫酸氢钠，亚硫酸钠或亚硫酸铁。
4.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，其特征在于，所述辅料为石英砂、海泡石、硅藻土、活性碳、累托石粉或超细碳酸钙。
5.根据权利要求1至4任一所述的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，其特征在于，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、褐煤、水、引发剂和辅料的质量之比为：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶丙烯酰胺∶褐煤∶水∶氧化引发剂∶还原引发剂∶辅料＝2.5∶6∶8∶18∶0.15∶0.15∶27。
6.根据权利要求1至4任一所述的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，保持溶液温度为60℃的情况下加入褐煤。
7.根据权利要求1至4任一所述的钻井液用抗高温抗盐降滤失剂的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中在100℃的条件下烘干。
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