CN102977863A - 钻井液用无荧光防塌降滤失剂及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻井液用无荧光防塌降滤失剂，包括以下重量份数的组分：天然沥青100份；白油40~60份；柴油40~60份；NP-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚1~3份；十二烷基苯磺酸1~3份；磺化酚醛树脂50~70份；聚丙烯酰胺10~30份；紫外线吸收剂1份。本发明制备的防塌降滤失剂应用在钻井液中，具有抗高温、油溶性高、封堵和降滤失效果好的特点。

Description

钻井液用无荧光防塌降滤失剂及生产工艺

技术领域

本发明涉及一种钻井液用防塌剂以及此防塌剂的生产工艺。

背景技术

钻井过程中井壁失稳一直是影响钻井顺利进行的主要因素，特别是在深井、超深井、定向井和大斜度井日益增多的情况下，上述问题显得更加突出，在钻井的施工过程中，人们经常加入防塌剂和降滤失剂来解决上述问题。目前常用的防塌剂有多元醇类、天然沥青类和无机盐类，其中多元醇类的防塌剂成本较高，且部分产品对钻井液性能影响较大，有起泡现象；无机盐类防塌剂成本较低，但是对钻井液的年度和滤失量增加，严重影响钻井液的性能；天然沥青类的防塌剂封堵性能较好，但是有荧光，不适合在探井及预探井中使用。天然沥青类防塌剂的代表FT-342，其组分为植物油、矿物油、天然沥青磺化物、包被抑制剂和表面活性剂；此种防塌剂除具有荧光外，抗温能力也较低，通常只有150℃~180℃，且防塌性能和降滤效果也不突出，并且与其他钻井液配伍性能较差，容易对环境造成污染。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种无荧光的钻井液用防塌降滤失剂以及制备此无荧光防塌降滤失剂的生产工艺，生产制得的防塌剂具有抗高温、油溶性高、封堵和降滤失效果好的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是。

钻井液用无荧光防塌降滤失剂，包括以下重量份数的组分：

天然沥青100份；白油40~60份；柴油40~60份；NP-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚1~3份；十二烷基苯磺酸1~3份；磺化酚醛树脂50~70份；聚丙烯酰胺10~30份，紫外线吸收剂1份。

一种钻井液用无荧光防塌降滤失剂的生产工艺，包括以下步骤：

a.将天然沥青放入反应釜中，依次向100份天然沥青中加入40~60份白油、40~60份柴油、1~3份NP-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚、1~3份十二烷基苯磺酸以及1份紫外线吸收剂，升温至50℃~70℃保持，恒温搅拌0.5~1.5h；

b.向步骤a的溶液中加入10~30份聚丙烯酰胺，恒温搅拌20~40min；

c.向反应釜中加入50~70份磺化酚醛树脂，恒温搅拌3~5h;

d.向反应釜中滴加30%的碱液，将反应釜中溶液的pH值调节为7~8，静置后分离；

e.将步骤d的分离物放入烘箱中，在200℃高温下烘干至水份少于5%，然后粉碎过30目，即得到钻井液用无荧光防塌降滤失剂。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是。

本发明采用天然沥青为核心原料，通过添加紫外线吸收剂去除天然沥青的荧光，使得生产的产品无荧光，有利于探井使用，适用于各种地层深度的探井工作。具有良好的封堵裂层、防塌护壁以及降滤失性能，并且对钻井液性能无不良影响，不增粘、不起泡。原材料中白油和柴油的添加，是的本发明制备的产品油溶性高，可抗高温250℃以上。本发明所述的产品与其他钻井液配伍性好，不会对环境产生污染。在原材料中加入磺化酚醛树脂，使其在抗温和降滤失方面效果更加明显；聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，用于降低液体之间的磨擦阻力。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

钻井液用无荧光防塌降滤失剂，包括以下重量份数的组分：

天然沥青100份；白油50份；柴油50份；NP-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚2份；十二烷基苯磺酸2份；磺化酚醛树脂60份；聚丙烯酰胺20份，紫外线吸收剂（UV-9）1份。

上述钻井液用无荧光防塌降滤失剂的生产工艺包括以下步骤：

a.将天然沥青放入反应釜中，依次向天然沥青中加入白油、柴油、NP-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚、十二烷基苯磺酸以及紫外线吸收剂，升温至60℃保持，恒温搅拌1h；

b.向步骤a的溶液中加入聚丙烯酰胺，恒温搅拌30min；

c.向反应釜中加入磺化酚醛树脂，恒温搅拌4h;

d.向反应釜中滴加30%的碱液，将反应釜中溶液的pH值为7，静置后分离；

e.将步骤d的分离物放入烘箱中，在200℃高温下烘干至水份少于5%，然后粉碎过30目，即得到钻井液用无荧光防塌降滤失剂。

实施例2至实施例9

实施例2至实施例9中无荧光防塌降滤失剂的组分同实施例1，各组分的重量百分比如表1所示。

表1

组分	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9
									天然沥青	100	100	100	100	100	100	100	100
白油	40	42	46	48	53	55	58	60
									柴油	47	55	42	60	56	51	49	40
NP-9	1.2	2.0	2.5	3.0	2.6	1.8	1.5	1.0
									十二烷基苯磺酸	2.5	2.6	2.2	2.0	1.8	1.6	1.4	1.0
磺化酚醛树脂	52	65	50	60	70	68	62	55
									聚丙烯酰胺	15	30	16	12	18	10	29	24
紫外线吸收剂	1	1	1	1	1	1	1	1

实施例2至实施例9的生产工艺步骤也与实施例1相同，工艺过程中的具体参数设置如表2所示。

表2

步骤	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9
									步骤a恒定温度℃	50	55	70	60	65	52	68	61
步骤a搅拌时间h	1.0	0.9	1.5	1.2	1.3	0.5	0.7	1.2
									步骤b搅拌时间min	35	33	20	25	30	26	40	24
步骤c搅拌时间h	3.5	4	4.5	5	3.3	4.8	3	4.2
									pH值	7.1	7.5	7.2	8	7.8	7.7	7.6	7.4

采用本发明制备的钻井液用无荧光防塌降滤失剂与现有的防塌剂的性能指标对比情况如表3所示。

表3

项   目	FT-342	FT-1	钻井液用无荧光防塌降滤失剂
				外观	黑色粉末	黑色粉末	黑色粉末
细度(筛孔0.90mm 筛余量)，％	≤10	≤10	≤5
				磺酸根含量，％	13.0～28.0	≥10	≥10
油溶物含量，％	≥30	≥25	≥80
				烘失量，％	≤10.0	≤8.0	≤5.0
PH值	8～10	8～10	8～10
				高温高压滤失量，mL	≤50	≤25	≤15
滤失量，mL	≤14	≤14	≤8

Claims (2)

1.钻井液用无荧光防塌降滤失剂，其特征在于包括以下重量份数的组分：

天然沥青100份；白油40~60份；柴油40~60份；NP-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚1~3份；十二烷基苯磺酸1~3份；磺化酚醛树脂50~70份；聚丙烯酰胺10~30份，紫外线吸收剂1份。

2.一种钻井液用无荧光防塌降滤失剂的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：

a.将天然沥青放入反应釜中，依次向100份天然沥青中加入40~60份白油、40~60份柴油、1~3份NP-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚、1~3份十二烷基苯磺酸以及1份紫外线吸收剂，升温至50℃~70℃保持，恒温搅拌0.5~1.5h；

b.向步骤a的溶液中加入10~30份聚丙烯酰胺，恒温搅拌20~40min；

c.向反应釜中加入50~70份磺化酚醛树脂，恒温搅拌3~5h;

d.向反应釜中滴加30%的碱液，将反应釜中溶液的pH值调节为7~8，静置后分离；

e.将步骤d的分离物放入烘箱中，在200℃高温下烘干至水份少于5%，然后粉碎过30目，即得到钻井液用无荧光防塌降滤失剂。