CN102199251B - 一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法 - Google Patents

一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102199251B
CN102199251B CN2011100895319A CN201110089531A CN102199251B CN 102199251 B CN102199251 B CN 102199251B CN 2011100895319 A CN2011100895319 A CN 2011100895319A CN 201110089531 A CN201110089531 A CN 201110089531A CN 102199251 B CN102199251 B CN 102199251B
Authority
CN
China
Prior art keywords
amps
mam
concentration
copolymer
acrylamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011100895319A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102199251A (zh
Inventor
邹长军
葛菊
韩佳婷
邹慧慧
李超成
陈小蓉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN2011100895319A priority Critical patent/CN102199251B/zh
Publication of CN102199251A publication Critical patent/CN102199251A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102199251B publication Critical patent/CN102199251B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明是用于油气田钻井液中作降滤失剂的AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法。它可克服因地层压力、温度升高造成水泥浆稠化时间变短、外加剂失效、滤失量增大问题。其技术方案:该共聚物由丙烯酰胺AM,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠AMPS-Na,环糊精改性丙烯酰胺MAM聚合而得;AM为83-85%,AMPS-Na为15-16%,MAM1%-2%。先在反应容器中加入AM水溶液、MAM溶液和AMPS-Na溶液;然后再加入乙二胺四乙酸二钠、过硫酸钾、亚硫酸氢钠;最后搅拌均匀在氮气保护下,40-50℃下反应5-6h,制得AM/AMPS-Na/MAM共聚物。本发明作钻井液处理剂,热稳定性能好,抗温能力强,具有较好的降滤失作用;其制备方法简便可行,反应条件温和;用于油气田作钻井处理剂。

Description

一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于石油天然气行业钻井液中作为降滤失剂的AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法。
背景技术
针对油气勘探开发向深部发展,钻遇地层越来越复杂,钻井完井所面临的困难越来越大的实际问题,国内外学者围绕超高温水基钻井液的需要,在油田用处理剂方面开展了一系列工作。重点放在丙烯酰胺类共聚物的改性,引进新的单体与丙烯酰胺共聚,制备各种降滤失剂。但合成的聚合物与超高温条件下钻井液性能维护的需要还存在差距。为此,本发明采用丙烯酰胺(AM)、2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸钠(AMPS-Na)和环糊精改性丙烯酰胺(MAM)等单体为原料,采用均匀设计优化配方,制备P(AM/AMPS-Na/MAM)共聚物,该共聚物作为抗高温钻井液处理剂,具有较强的降滤失作用和较好的抗温抗盐能力。
发明内容
本发明的目的是:为了克服因地层压力、温度不断升高,造成水泥浆稠化时间变短,外加剂失效,滤失量增大等不良情况,特提供一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物,其特征在于:该共聚物是由丙烯酰胺简写AM,2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸钠简写AMPS-Na,环糊精改性丙烯酰胺简写MAM三种单体聚合而得;所用单体的摩尔百分比及部分性能为:AM单体为83-84%,将AM用蒸馏水配成浓度为0.1g/L的水溶液;AMPS-Na为15-16%,用浓度为4.0g/L的NaOH溶液滴定2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸AMPS,至pH7-8,即得AMPS-Na;MAM单体1%-2%,将5.0g丙烯酰胺配成浓度为50.0g/L的水溶液,加入浓度为4.0g/L的NaOH溶液200mL,二者混合均匀后倒入三口瓶中,通入适量Cl2,进行Hofmann降解,得到部分降解后的丙烯酰胺,然后依次加入3mL环氧氯丙烷和0.5g环糊精,在80℃下反应9小时后,用无水乙醇洗涤3-5次,得絮状白色固体,于60℃烘箱中烘干即得环糊精改性丙烯酰胺单体MAM;共聚物制备中,螯合剂用乙二胺四乙酸二钠,加入量占反应单体总质量的0.25%-0.3%,氧化剂用过硫酸钾,占单体总质量的1.25%-1.5%,
还原剂用亚硫酸氢钠,占单体总质量的1.25%-1.5%。该共聚物的结构式为:
Figure 219738DEST_PATH_IMAGE001
其中:X的摩尔百分比为83-84%、Y的摩尔百分比为15-16%,
Figure 34110DEST_PATH_IMAGE002
符号表示环糊精结构单元。
一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物的制备方法:AM、AMPS-Na与MAM三者的摩尔比为84:15:1,先在反应容器中加入200mL浓度为0.1g/L丙烯酰胺AM水溶液,再加入浓度为0.4g/mL的环糊精改性丙烯酰胺MAM 10mL和浓度为0.5g/mL的2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸钠AMPS-Na 21mL;然后往上述混合液中依次加入浓度为0.2g/L 乙二胺四乙酸二钠 0.5mL、浓度为0.5g/L的过硫酸钾氧化剂1.0mL和浓度为1.0g/L亚硫酸氢钠0.5mL;最后将上述溶液搅拌均匀后,在氮气保护下,在温度为40-50℃下反应5-6h,制得透明胶状产物AM/AMPS-Na/MAM共聚物。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:⑴AM/AMPS-Na/MAM共聚物的制备方法简便可行,反应条件温和;⑵根据环糊精改性丙烯酰胺这一特性,可通过控制单体的摩尔百分比,得到具有包结、识别等性能的聚合物;⑶该方法制备的聚合物能够与钻井液中的表面活性剂等物质有机结合,作为钻井液处理剂,热稳定性能好,抗温能力强,在淡水、盐水和饱和盐水钻井液中均具有较好的降滤失作用,经过220℃高温老化后仍能较好的控制钻井液的虑矢量,体现出良好的抗温抗盐能力。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步说明。
实施例1 AM/AMPS-Na/MAM共聚物降滤失剂的制备方法
将配制好的浓度为0.1g/L丙烯酰胺AM水溶液200mL加入到500mL三口烧杯中,再加入浓度为0.4g/L环糊精改性丙烯酰胺MAM水溶液10mL、浓度为0.5g/L的2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸钠AMPS-Na水溶液21mL;然后再依次加入浓度为0.3g/L乙二胺四乙酸二钠螯合剂1mL、浓度为0.5g/L的过硫酸钾氧化剂1mL
和浓度为1.0g/L亚硫酸氢钠还原剂0.5mL。在磁力搅拌器上充分搅拌混和均匀后,氮气保护除氧,40-50℃下反应5-6h,得透明胶状产物AM/AMPS-Na/MAM共聚物。
按GB12005.1-89所述标准测定AM/AMPS-Na/MAM共聚物的特性粘数,再根据GB/T12005.10-92标准测定共聚物的分子量,测得AM/AMPS-Na/MAM共聚物的分子量为M=4.43×106
实施例2 AM/AMPS-Na/MAM共聚物的降滤失效果
为了评价AM/AMPS-Na/MAM共聚物在较高温度下的降滤失效果,首先按照GB/T16783-1997国家标准配制基浆。即在500mL去离子水中,加入2.5g无水碳酸钠、20g膨润土,高速搅拌20min后密闭静置24h,得淡水基浆。同样,在4%的淡水基浆中加入4%的NaCl,高速搅拌20min后密闭静置24h,得盐水基浆;在4%的淡水基浆中加入38%的NaCl,高速搅拌20min后密闭静置24h,得饱和盐水基浆;在500mL去离子水中,加入22.5gNaCl,2.5g无水氯化钙,6.5g六水氯化镁,75g钙膨润土以及4.5g无水碳酸钠,高速搅拌20min后密闭静置24h,得复合盐水基浆。
将样品加入基浆中,高速搅拌20分钟或在一定温度下滚动16h,用ZNS型失水仪测定钻井液的虑矢量。
表1为AM/AMPS-Na/MAM共聚物的降滤失效果。从表1可以看出,本发明的聚合物在淡水,盐水,饱和盐水和复合盐水体系中,均具有较好的抗温、抗盐和降滤失效果。
表1 AM/AMPS-Na/MAM共聚物老化后的室温降滤失效果
Figure 731939DEST_PATH_IMAGE003

Claims (2)

1. 一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物,其特征在于:该共聚物是由丙烯酰胺AM,2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸钠AMPS-Na,环糊精改性丙烯酰胺MAM三种单体聚合而得;所用单体的摩尔百分比及部分性能为:AM单体为83-84%,将AM用蒸馏水配成浓度为0.1g/L的水溶液;AMPS-Na为15-16%,用浓度为4.0g/L的NaOH溶液滴定2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸AMPS,至pH7-8,即得AMPS-Na;MAM单体1%-2%,将5.0g丙烯酰胺配成浓度为50.0g/L的水溶液,加入浓度为4.0g/L的NaOH溶液200mL,二者混合均匀后倒入三口瓶中,通入适量Cl2,进行Hofmann降解,得到部分降解后的丙烯酰胺,然后依次加入3mL环氧氯丙烷和0.5g环糊精,在80℃下反应9小时后,用无水乙醇洗涤3-5次,得絮状白色固体,于60℃烘箱中烘干即得环糊精改性丙烯酰胺单体MAM;共聚物制备中,螯合剂用乙二胺四乙酸二钠,加入量占反应单体总质量的0.25%-0.3%,氧化剂用过硫酸钾,占单体总质量的1.25%-1.5%,还原剂用亚硫酸氢钠,占单体总质量的1.25%-1.5%。
2.一种如权利要求1所述共聚物的制备方法,其特征是:先在反应容器中加入200mL浓度为0.1g/L丙烯酰胺AM水溶液,再加入浓度为0.4g/L的环糊精改性丙烯酰胺MAM 10mL和浓度为0.5g/L的2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸钠AMPS-Na 21mL;然后往上述混合液中依次加入浓度为0.2g/L 乙二胺四乙酸二钠 0.5mL、浓度为0.5g/L的过硫酸钾氧化剂1.0mL和浓度为1.0g/L亚硫酸氢钠0.5mL;最后将上述溶液搅拌均匀后,在氮气保护下,在温度为40-50℃下反应5-6h,制得透明胶状产物AM/AMPS-Na/MAM共聚物。
CN2011100895319A 2011-04-11 2011-04-11 一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法 Expired - Fee Related CN102199251B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100895319A CN102199251B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100895319A CN102199251B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102199251A CN102199251A (zh) 2011-09-28
CN102199251B true CN102199251B (zh) 2012-10-31

Family

ID=44660264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100895319A Expired - Fee Related CN102199251B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102199251B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102898590B (zh) * 2012-10-08 2015-04-22 西南石油大学 一种含β-环糊精孪尾疏水缔合聚合物驱油剂及合成方法
CN104531101B (zh) * 2014-12-31 2016-02-17 北京培康佳业技术发展有限公司 钻井液用降滤失剂及其制备方法与应用
CN104877079B (zh) * 2015-05-18 2017-08-25 中国海洋石油总公司 一种水溶性超支化多臂聚丙烯酰胺类聚合物及其制备方法
CN104892837A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 固井水泥浆用降失水剂的制备方法
CN108911786B (zh) * 2018-08-21 2021-07-13 西安龙宾立强环保科技有限公司 一种混凝土内养护剂及其制备方法
CN110003868B (zh) * 2019-04-28 2020-01-17 北京大德广源石油技术服务有限公司 超高温260摄氏度高温钻井液及其制备方法
CN111013553B (zh) * 2019-12-26 2022-02-11 西南石油大学 一种亚甲基蓝和罗丹明b吸附剂及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806367A (en) * 1972-06-01 1974-04-23 Bitz Lab Inc Acrylamido-sulfonic acid polymers and their use as rust and tubercle removing agents

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806367A (en) * 1972-06-01 1974-04-23 Bitz Lab Inc Acrylamido-sulfonic acid polymers and their use as rust and tubercle removing agents

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙焕泉等.NaCl存在下SDBS与超高相对分子质量AM-AA-AMPS三元共聚物的相互作用.《石油学报( 石油加工)》.2011,第27卷(第1期),第85-90页. *
杨小华等.AMPS 聚合物及钻井液体系研究与应用.《石油与天然气化工》.2001,第30卷(第3期),第138-140页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102199251A (zh) 2011-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102199251B (zh) 一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法
CN103421137B (zh) 耐高温驱油用聚丙烯酰胺的制备方法
CN102660250B (zh) 一种阳离子疏水缔合聚合物驱油剂及其制备方法
CN102031101A (zh) 一种耐温抗盐聚合物增稠剂及其制备方法
CN104388063B (zh) 一种钻井液用微交联聚合物类降滤失剂及其制备方法
CN102372818A (zh) 油田用耐温耐盐共聚物及其制备方法
CN102372806A (zh) 用于合成驱油用聚丙烯酰胺的引发剂组合物
CN104448134A (zh) 一种丙烯酰胺类共聚物的制备方法
CN108676129B (zh) 一种梳型结构两性离子聚合物降滤失剂及其制备方法
CN114181682A (zh) 抗高温抗盐交联聚合物降滤失剂及其制备方法和应用
CN104151574B (zh) 一种具有温敏增稠作用的水泥外加剂及其制备方法
CN104357030A (zh) 一种钻井液用支化聚合物处理剂及其制备方法
CN104926989B (zh) 一种丙烯酰胺型聚合物及其制备方法和应用
CN102746834A (zh) 一种聚合物降滤失剂及其制备方法
CN104263329A (zh) 钻井液用耐高温耐盐降滤失剂及其制备方法
CN109554170B (zh) 一种抗钙抗高温钻井液降滤失剂及其制备方法
CN104292129B (zh) 一种树枝状单体、采用该单体的处理剂及其制备方法
CN102453113B (zh) 氧化还原引发剂体系和丙烯酰胺聚合物及其制备方法和应用
CN103540307B (zh) 用于提高高温油藏采收率的组合物及其制备方法
CN102373048A (zh) 用于提高油田三次采油采收率的驱油方法
CN111718443B (zh) 无规共聚物及其制备方法、应用以及钻井液
CN103242538B (zh) 一种水溶性网状瓜环聚合物及其制备方法
CN103541701B (zh) 用于提高高温油藏三次采油采收率的驱油方法
CN105037621A (zh) 一种改性卤水减阻剂及其制备方法
CN102453112B (zh) 氧化还原引发剂体系和丙烯酰胺聚合物及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20110928

Assignee: Langfang Chronotech Petroleum Technology Co., Ltd.

Assignor: Southwest Petroleum University

Contract record no.: 2013990000894

Denomination of invention: AM/AMPS-Na/MAM copolymer and preparation method thereof

Granted publication date: 20121031

License type: Exclusive License

Record date: 20131230

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20110928

Assignee: Langfang Chronotech Petroleum Technology Co., Ltd.

Assignor: Southwest Petroleum University

Contract record no.: 2013990000894

Denomination of invention: AM/AMPS-Na/MAM copolymer and preparation method thereof

Granted publication date: 20121031

License type: Exclusive License

Record date: 20131230

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
EM01 Change of recordation of patent licensing contract

Change date: 20150827

Contract record no.: 2013990000894

Assignee after: LANGFANG CHRONOTECH PETROLEUM TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignee before: Langfang Chronotech Petroleum Technology Co., Ltd.

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121031

Termination date: 20200411

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee