CN102127401A - 一种钻井液用抗高温增粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石油钻井液，特别涉及一种钻井液用抗高温增粘剂及其制备方法。该钻井液用抗高温增粘剂的各组成成分的质量比为：淀粉∶瓜尔胶∶碱性氢氧化物∶环氧化物∶醇类溶剂＝1∶0.05～5∶0.01～2∶0.02～6∶0～9。制备上述钻井液用抗高温增粘剂的方法：在容器中加入淀粉、瓜尔胶，然后加入环氧化物和醇类溶剂进行搅拌，搅拌10～30分钟后，再加入碱性氢氧化物的水溶液，继续搅拌在0℃～120℃下反应20分钟～3小时，然后出料、烘干、粉碎即为成品。本发明制备的增粘剂实现了提高深井无固相钻井液的抗温性能和提高钻井液的粘度与切力。
Description
技术领域：
本发明涉及一种石油钻井液，特别涉及一种钻井液用抗高温增粘剂及其制备方法。
背景技术：
目前，随着钻井工艺技术的发展，深井、超深井和特殊工艺井逐年增加，加之我国对海洋石油资源开发的不断深入，这就需要一些抗高温、抗盐性极好的钻井液用处理剂，来满足现场施工需求。经过对油田现有处理剂的研究发现现有处理剂在高温增粘方面存在一定的技术缺憾。如：油田常用的增粘剂CMC、生物聚合物、聚阴离子纤维素等在温度超过120℃时，抗温、抗盐方面就明显下降，有的甚至失去了增粘降滤失作用。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种钻井液用抗高温增粘剂及其制备方法，该增粘剂实现了提高深井无固相钻井液的抗温性能和提高钻井液的粘度与切力，另外，本发明制备的增粘剂抗盐增粘性良好，对配制海水钻井液具有很好的效果。克服了现有钻井液用处理剂抗温性能小于120℃，在大于120℃时出现严重的分子链断裂和降解现象，甚至失去增粘作用的不足。
本发明所采取的技术方案是：一种钻井液用抗高温增粘剂，由淀粉、瓜尔胶、碱性氢氧化物、环氧化物和醇类溶剂组成，其中各组成成分的质量比为：淀粉∶瓜尔胶∶碱性氢氧化物∶环氧化物∶醇类溶剂＝1∶0.05～5∶0.01～2∶0.02～6∶0～9。
一种制备上述钻井液用抗高温增粘剂的方法，按照上述的质量比取淀粉、瓜尔胶、碱性氢氧化物、环氧化物和醇类溶剂，在容器中加入淀粉、瓜尔胶，然后加入环氧化物和醇类溶剂进行搅拌，搅拌10～30分钟后，再加入碱性氢氧化物的水溶液，继续搅拌在0℃～120℃下反应20分钟～3小时，然后出料、烘干、粉碎即为成品。
本发明的有益效果是：本发明制备的增粘剂由于采用了淀粉、瓜尔胶、碱性氢氧化物、环氧化物和醇类溶剂反应而成，产品能够提高深井无固相钻井液的抗温性能，本发明制备的增粘剂在淡水钻井液中抗温程度达150℃，在海水钻井液中抗温程度达到140℃，比其它同类钻井液增粘剂产品的抗温性至少提高30℃，使钻井液增粘剂在井下可使用的深度增加近1000米；可提高深井钻井液的粘度及从井底携带岩屑的能力，该增粘剂在钻井工程中使用，在保证深井钻井液性能要求的情况下可降低深井钻井液的膨润土含量，对保持深井钻井液性能的稳定性和保护油气层具有重要意义。另外，该增粘剂抗盐增粘性良好，对配制海水钻井液具有很好的效果，在海洋石油钻井开发中有重要作用。
具体实施方式：
本发明制备的钻井液用抗高温增粘剂由淀粉、瓜尔胶、碱性氢氧化物(如：氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙等)、环氧化物(如：环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷等)和醇类溶剂(如：甲醇、乙醇、丙醇等)组成，其中各组成成分的质量比为：淀粉∶瓜尔胶∶碱性氢氧化物∶环氧化物∶醇类溶剂＝1∶0.05～5∶0.01～2∶0.02～6∶0～9。
制备上述钻井液用抗高温增粘剂的方法，按照上述的质量比取淀粉、瓜尔胶、碱性氢氧化物、环氧化物和醇类溶剂，在容器中加入淀粉、瓜尔胶，然后加入环氧化物和醇类溶剂进行搅拌，搅拌10～30分钟后，再加入碱性氢氧化物的水溶液，继续搅拌在0℃～120℃下反应20分钟～3小时，然后出料、烘干、粉碎即为成品。
实施例1：
在三口瓶中加入淀粉100g、瓜尔胶50g、环氧丙烷10ml和水600ml，搅拌10分钟后，再加入10g氢氧化钠和30ml水配成的氢氧化钠溶液，用水浴锅加热在10℃～70℃下反应2小时，然后出料，再烘干、粉碎即为成品。
实施例2：
在三口瓶中加入淀粉100g、瓜尔胶40g、环氧氯丙烷20ml、乙醇10ml和水500ml，搅拌20分钟后，再加入由18g氢氧化钾和60ml水配成的氢氧化钾溶液，用水浴锅加热在65℃～120℃下反应3小时，然后出料，在100℃的条件下烘干、粉碎即为成品。
在实施例1、实施例2中制备的抗高温增粘剂在淡水、海水、卤水中的抗温增粘性能如下表所示：
在实施例1、实施例2中制备的抗高温增粘剂在淡水中抗温程度达150℃，海水中抗温程度达130℃，卤水中抗温程度达120℃。
本发明不受上述实施例的限制，可依据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。
Claims (2)
1.一种钻井液用抗高温增粘剂，其特征在于：该增粘剂由淀粉、瓜尔胶、碱性氢氧化物、环氧化物和醇类溶剂组成，其中各组成成分的质量比为：淀粉∶瓜尔胶∶碱性氢氧化物∶环氧化物∶醇类溶剂＝1∶0.05～5∶0.01～2∶0.02～6∶0～9。
2.一种制备权利要求1所述的钻井液用抗高温增粘剂的方法，其特征在于：按照权利要求1所述的质量比取淀粉、瓜尔胶、碱性氢氧化物、环氧化物和醇类溶剂，在容器中加入淀粉、瓜尔胶，然后加入环氧化物和醇类溶剂进行搅拌，搅拌10～30分钟后，再加入碱性氢氧化物的水溶液，继续搅拌在0℃～120℃下反应20分钟～3小时，然后出料、烘干、粉碎即为成品。
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