CN103045185A - 一种超高密度钻井液分散剂及制备方法 - Google Patents
一种超高密度钻井液分散剂及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103045185A CN103045185A CN2011103152572A CN201110315257A CN103045185A CN 103045185 A CN103045185 A CN 103045185A CN 2011103152572 A CN2011103152572 A CN 2011103152572A CN 201110315257 A CN201110315257 A CN 201110315257A CN 103045185 A CN103045185 A CN 103045185A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drilling fluid
- super
- high density
- dispersion agent
- density drilling
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
本发明涉及一种超高密度钻井液分散剂及制备方法，超高密度钻井液分散剂由含羧基单体A、含磺酸基单体B和有机胺单体C按质量比10:1~10:1~10的比例混合后，加入分子量调节剂，经自由基共聚而得到，本发明简便可行，反应时间短，在超高密度钻井液中对重晶石具有良好的分散效果，经120℃老化16h后，60℃下评价能明显改善超高密度钻井液流变性。
Description
技术领域
本发明涉及一种超高密度钻井液分散剂及制备方法，具体涉及超高密度钻井液(2.5g/cm3＜ρ≤3.0g/cm3)用分散剂及制备方法。
背景技术
随着世界能源需求的增加和钻探技术的发展，向地层深部寻找油气已成必然。因此，深井、超深井的钻探必将成为我国乃至全世界石油工业的一个重要方面。在深井、超深井钻井过程中，由于地层压力梯度的存在，井眼越深，井底压力越高，为了平衡地层压力，必然使用加重钻井液，特别是在钻遇异常高压地层时，必须使用超高密度钻井液。目前，常用的钻井液加重材料是重晶石，在体系密度2.70g/cm3以上的超高密度钻井液中，重晶石的体积分数占50％以上，固相之间的内摩擦很大，粘度效应很强，钻井液容易增稠，流变性难以控制。为了解决这一难题，人们尝试了多种措施。如使用纯度更高，密度在4.3g/cm3以上的重晶石粉，但这种级别的重晶石矿种较难寻找，规模化提供困难更大。此外，人们也尝试采用对重晶石进行表面改性，使重晶石表面更亲水，阻止重晶石的聚结，增强在钻井液中的分散性和悬浮性，从而改善钻井液的流变性，但这种方法不仅重晶石处理量巨大，并且费用较高。近年来，人们也考虑采用密度更高的铁矿粉和重晶石混合加重，改善钻井液流变性。但由于铁矿粉具有磁性，在使用过程中容易粘附在钻具上，出现钻井液越循环越稠的现象。因此，在目前技术条件下，铁矿粉并不适用于超高密度钻井液。目前，人们对只采用普通重晶石作为加重材料的超高密度钻井液研究较少，超高密度钻井液用分散剂更是很少涉及。在专利86102915中公开了一种钻井液用分散剂的制备方法，但这种产品并不适用于超高密度钻井液，在专利200710049033.5中将钻井液降粘剂作为超高密度钻井液分散剂使用，但其对加重材料重晶石的分散效果并不十分理想，不能明显改善钻井液的流变性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高密度钻井液分散剂。
本发明的目的还在于提供一种该分散剂的制备方法，该方法过程简单，制备时间短，对重晶石分散作用强，改善钻井液流变性效果明显。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种超高密度钻井液分散剂，由含羧基单体A、含磺酸基单体B和有机胺单体C按质量比10∶1～10∶1～10的比例混合后，加入分子量调节剂，经自由基共聚而得到。
上述含羧基单体A可以是丙烯酸、马来酸酐中的一种或两种；
上述含磺酸基单体B可以是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰氧丁基磺酸中的一种或两种；
上述有机胺单体C可以是丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化铵或烯丙基三甲基氯化铵中的一种或任意两种组合。
上述分子量调节剂可以是对苯二酚、巯基乙酸、异丙醇、硫酸铜、氯化铁、十二烷基硫醇或亚磷酸钠。
超高密度钻井液分散剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将含羧基单体A、含磺酸基单体B和有机胺单体C按质量比10∶1～10∶1～10的比例混合后溶解于清水待用；
(2)将占混合物单体用量0.5％～5％的过硫酸铵溶解于清水待用；
(3)将占混合物单体用量0.3％～5％的分子量调节剂溶解于清水后加入四口烧瓶中并升温至60℃；
(4)将混合物单体溶液和过硫酸铵溶液一起加入反应体系中，将体系升温至90℃反应1h，得到单体含量10％～50％，相对分子质量为3000～10000的分散剂产品，反应结束后体系pH值中和至7，经烘干、粉碎后得到超高密度钻井液用分散剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
超高密度钻井液分散剂及制备方法简便可行，反应时间短，在超高密度钻井液中对重晶石具有良好的分散效果，经120℃老化16h后，60℃下评价能明显改善超高密度钻井液流变性。
具体实施方式
实施例1：
将10g丙烯酸、1g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和1g丙烯酰胺混合后溶解于30g清水待用，将0.06g的过硫酸铵溶解于30g清水待用，将0.036g的对苯二酚溶解于60g清水并升温至60℃，然后将反应单体溶液和过硫酸铵溶液一起加入反应体系中，然后将体系升温至90℃反应1h，得到单体含量10％，平均相对分子质量为5000的分散剂产品，反应结束后用氢氧化钠中和体系至pH值为7，经烘干、粉碎后得到超高密度钻井液用分散剂。
实施例2～7：步骤与实施例1相同，反应物质及用量表如表1所示：
表1反应物质及用量表
将实施例1反应得到的分散剂产品加入超高密度钻井液中，用高温磙子炉120℃高温老化16h后，在60℃下用六速旋转粘度计测定钻井液流变性，结果如表2所示。
表2分散剂在密度2.8g/cm3钻井液中性能
由表2可知，在组分为1.25％坂土浆+4％磺化酚醛树脂(SMP)+6％磺化褐煤(SMC)+0.1％羧甲基纤维素钠(LV-CMC)+重晶石钻井液基浆中，加入本发明1.5％分散剂，钻井液流变性得到明显的改善。
Claims (10)
1.一种超高密度钻井液分散剂，由含羧基单体A、含磺酸基单体B和有机胺单体C按质量比10:1~10:1~10的比例混合后，加入分子量调节剂，经自由基共聚而得到。
2.根据权利要求1所述的一种超高密度钻井液分散剂，其特征是：所述含羧基单体A可以是丙烯酸或马来酸酐中的一种或两种组合。
3.根据权利要求1或2所述的一种超高密度钻井液分散剂，其特征是：所述含磺酸基单体B可以是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰氧丁基磺酸中的一种或两种组合。
4.根据权利要求1或2所述的一种超高密度钻井液分散剂，其特征是：所述有机胺单体C可以是丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化铵或烯丙基三甲基氯化铵中的一种或任意两种组合。
5.根据权利要求1或2所述的一种超高密度钻井液分散剂，其特征是：分子量调节剂可以是对苯二酚、巯基乙酸、异丙醇、硫酸铜、氯化铁、十二烷基硫醇或亚磷酸钠。
6.根据权利要求3所述的一种超高密度钻井液分散剂，其特征是：上述分子量调节剂可以是对苯二酚、巯基乙酸、异丙醇、硫酸铜、氯化铁、十二烷基硫醇、亚磷酸钠。
7.根据权利要求4所述的一种超高密度钻井液分散剂，其特征是：上述分子量调节剂可以是对苯二酚、巯基乙酸、异丙醇、硫酸铜、氯化铁、十二烷基硫醇、亚磷酸钠。
8.一种超高密度钻井液分散剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将含羧基单体A、含磺酸基单体B和有机胺单体C按质量比10:1~10:1~10的比例混合后溶解于清水待用；
（2）将占混合物单体用量0.5%～5%的过硫酸铵溶解于清水待用；
（3）将占混合物单体用量0.3%～5%的分子量调节剂溶解于清水后加入四口烧瓶中并升温至60℃；
（4）将混合物单体溶液和过硫酸铵溶液一起加入反应体系中，将体系升温至90℃反应1h，得到单体含量10%～50%，相对分子质量为3000～10000的分散剂产品，反应结束后体系pH值中和至7，经烘干、粉碎后得到超高密度钻井液用分散剂。
9.根据权利要求8所述的一种超高密度钻井液分散剂的制备方法，其特征是：所述含羧基单体A可以是丙烯酸或马来酸酐中的一种或两种；
所述含磺酸基单体B可以是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰氧丁基磺酸中的一种或两种。
10.根据权利要求8所述的一种超高密度钻井液分散剂的制备方法，其特征是：所述有机胺单体C可以是丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化铵或烯丙基三甲基氯化铵中的一种或任意两种组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103152572A CN103045185A (zh) | 2011-10-17 | 2011-10-17 | 一种超高密度钻井液分散剂及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103152572A CN103045185A (zh) | 2011-10-17 | 2011-10-17 | 一种超高密度钻井液分散剂及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103045185A true CN103045185A (zh) | 2013-04-17 |
Family
ID=48058050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011103152572A Pending CN103045185A (zh) | 2011-10-17 | 2011-10-17 | 一种超高密度钻井液分散剂及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103045185A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103333665A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 超高密度钻井液用分散剂及其制备方法 |
| CN104312548A (zh) * | 2014-08-22 | 2015-01-28 | 中国石油化工集团公司 | 一种含磷抗高温钻井液降粘剂及其制备方法 |
| CN105566551A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-11 | 中国石油天然气集团公司 | 一种抗高温水基钻井液降粘剂及其制备方法和应用 |
| CN106479457A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-03-08 | 长江大学 | 一种钻井液用抗温抗盐降粘剂及其制备和用途 |
| CN106634896A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种用于固井前置液高分散两性离子型分散剂及其制备方法 |
| CN112111253A (zh) * | 2019-06-19 | 2020-12-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水基钻井液用分散剂、其制备方法及应用 |
| CN112111254A (zh) * | 2019-06-19 | 2020-12-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种分散剂、其制备方法及应用 |
| CN112322259A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 中国石油大学(华东) | 钻井液用表面改性重晶石粉及其制备方法和水基钻井液 |
| CN114057934A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-02-18 | 南通博亿化工有限公司 | 一种钻井液用分散剂及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4478727A (en) * | 1982-09-13 | 1984-10-23 | Exxon Research & Engineering Co. | Sodium styrene sulfonate-co-sodium-n-(4-sulfophenyl)-maleimide- an improved viscosity control additive |
| US4581147A (en) * | 1984-01-12 | 1986-04-08 | Sun Drilling Products Corp. | Dispersant for water-based solids-containing fluids and a drilling fluid |
| US4812244A (en) * | 1985-12-13 | 1989-03-14 | Pony Industries, Inc. | Well drilling fluids and process for drilling wells |
| CN1263140A (zh) * | 2000-03-02 | 2000-08-16 | 王斌 | 高温高压高矿化度钻井液流变性稳定剂 |
| CN101108962A (zh) * | 2007-08-31 | 2008-01-23 | 李宏 | 多功能钻井液助剂 |
| CN101514239A (zh) * | 2008-12-30 | 2009-08-26 | 上海东升新材料有限公司 | 两性聚丙烯酰胺及其制备方法 |
| CN101531886A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-09-16 | 中国石油大学(华东) | 一种钻井液用抗高温聚合物降粘剂及其制备方法 |
| CN101928366A (zh) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 中国石油化工集团公司 | 一种钻井液降粘剂的制备方法 |
-
2011
- 2011-10-17 CN CN2011103152572A patent/CN103045185A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4478727A (en) * | 1982-09-13 | 1984-10-23 | Exxon Research & Engineering Co. | Sodium styrene sulfonate-co-sodium-n-(4-sulfophenyl)-maleimide- an improved viscosity control additive |
| US4581147A (en) * | 1984-01-12 | 1986-04-08 | Sun Drilling Products Corp. | Dispersant for water-based solids-containing fluids and a drilling fluid |
| US4812244A (en) * | 1985-12-13 | 1989-03-14 | Pony Industries, Inc. | Well drilling fluids and process for drilling wells |
| CN1263140A (zh) * | 2000-03-02 | 2000-08-16 | 王斌 | 高温高压高矿化度钻井液流变性稳定剂 |
| CN101108962A (zh) * | 2007-08-31 | 2008-01-23 | 李宏 | 多功能钻井液助剂 |
| CN101514239A (zh) * | 2008-12-30 | 2009-08-26 | 上海东升新材料有限公司 | 两性聚丙烯酰胺及其制备方法 |
| CN101531886A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-09-16 | 中国石油大学(华东) | 一种钻井液用抗高温聚合物降粘剂及其制备方法 |
| CN101928366A (zh) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 中国石油化工集团公司 | 一种钻井液降粘剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 王中华: "国内外超高温高密度钻井液技术现状与发展趋势", 《石油钻探技术》 * |
| 王中华: "超高温钻井液体系研究（Ⅰ）-抗高温钻井液处理剂设计思路", 《石油钻探技术》 * |
| 谢建宇: "AA/MA/AMPS共聚物钻井液降粘剂性能评价", 《精细石油化工进展》 * |
| 韩大维: "2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚物的应用", 《牙膏工业》 * |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103333665A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 超高密度钻井液用分散剂及其制备方法 |
| CN104312548B (zh) * | 2014-08-22 | 2019-02-01 | 中国石油化工集团公司 | 一种含磷抗高温钻井液降粘剂及其制备方法 |
| CN104312548A (zh) * | 2014-08-22 | 2015-01-28 | 中国石油化工集团公司 | 一种含磷抗高温钻井液降粘剂及其制备方法 |
| CN106634896A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种用于固井前置液高分散两性离子型分散剂及其制备方法 |
| CN105566551A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-11 | 中国石油天然气集团公司 | 一种抗高温水基钻井液降粘剂及其制备方法和应用 |
| CN106479457B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-03-15 | 长江大学 | 一种钻井液用抗温抗盐降粘剂及其制备和用途 |
| CN106479457A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-03-08 | 长江大学 | 一种钻井液用抗温抗盐降粘剂及其制备和用途 |
| CN112111253A (zh) * | 2019-06-19 | 2020-12-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水基钻井液用分散剂、其制备方法及应用 |
| CN112111254A (zh) * | 2019-06-19 | 2020-12-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种分散剂、其制备方法及应用 |
| CN112111254B (zh) * | 2019-06-19 | 2022-05-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种分散剂、其制备方法及应用 |
| CN112111253B (zh) * | 2019-06-19 | 2022-08-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水基钻井液用分散剂、其制备方法及应用 |
| CN112322259A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 中国石油大学(华东) | 钻井液用表面改性重晶石粉及其制备方法和水基钻井液 |
| CN112322259B (zh) * | 2020-11-04 | 2023-03-21 | 中国石油大学(华东) | 钻井液用表面改性重晶石粉及其制备方法和水基钻井液 |
| CN114057934A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-02-18 | 南通博亿化工有限公司 | 一种钻井液用分散剂及其制备方法 |
| CN114057934B (zh) * | 2021-12-02 | 2023-03-07 | 南通博亿化工有限公司 | 一种钻井液用分散剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103045185A (zh) | 一种超高密度钻井液分散剂及制备方法 | |
| US11001751B2 (en) | Crosslinked polymers derived from monomers having acryloyl and lactam moieties and sulfonic acid/sulfonate comonomers, compositions thereof, and applications thereof | |
| CN104650823B (zh) | 高渗特高渗储层的保护剂组合物和钻井液及其应用 | |
| CN101851491B (zh) | 一种钻井液用降滤失剂的制备方法 | |
| CN105567208B (zh) | 注入性改进的驱油用组合物及其制备方法和应用 | |
| CN104449636B (zh) | 适用于高温高盐苛刻油藏提高采收率的驱油剂及其制备方法 | |
| CN105505364A (zh) | 高温高盐中低渗油藏提高采收率的驱油组合物及其制备方法和应用 | |
| CN101691485A (zh) | 钻井液用抗高温两性离子聚合物降滤失剂及其制备方法 | |
| CN104789195A (zh) | 仿生页岩抑制剂及其制备方法和钻井液及其应用 | |
| CN109679639B (zh) | 一种稠油降粘剂及其制备方法和应用 | |
| CN102093880B (zh) | 一种油井控水剂及其制备方法 | |
| CN106866878A (zh) | 适用于高温高盐苛刻油藏的聚合物型调驱剂及其制备方法 | |
| CN113896831B (zh) | 一种天然气水合物钻井液用双效抑制剂及其制备方法与应用 | |
| CN101824103A (zh) | 一种聚丙烯酰胺无机纳米复合材料钻井液助剂及其制备方法 | |
| CN102433107B (zh) | 一种钻井液用低分子量聚合物型降滤失剂及其制备方法 | |
| CN109266322A (zh) | 一种具有高韧性的聚丙烯酰胺凝胶驱油剂及其制备方法 | |
| CN103409118B (zh) | 一种水基钻井液超高温稳定剂的合成方法 | |
| CN104277817A (zh) | 压裂用抗高温防膨剂及其制备方法 | |
| CN108753267A (zh) | 钻井液完井液用抗超高温阴离子型聚合物降滤失剂及其制备方法 | |
| CN103320112A (zh) | 一种新型抗剪切树枝聚合物驱油剂及其合成方法 | |
| CN104531104A (zh) | 一种抗高温抗盐降滤失剂及其制备方法 | |
| CN107629768A (zh) | 一种耐超高温水基钻井液 | |
| CN105176499A (zh) | 一种抗高温、抗高浓度盐降滤失剂及制备方法 | |
| CN103333665A (zh) | 超高密度钻井液用分散剂及其制备方法 | |
| CN108949127A (zh) | 低固相超高温水基钻井液及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130417 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |