CN103627374A - 一种新型高效钻井液降粘剂 - Google Patents

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Abstract

一种新型高效钻井液降粘剂由以下重量百分比的原料组成：共聚物60％-75％、有机硅腐植酸钾10％-20％、A剂15％-25％，按照上述原料重量配比称取原料并混合均匀即可。所述的A剂由以下组分的原料组成：低分子量聚丙烯酰胺27-36份、磺化褐煤50-70份、硅烷类偶联剂3-8份、六偏磷酸钠2-5份、聚天冬氨酸1.5-3.2份、丙烯酸7-12份、烯丙基磺酸钠7-12份。本发明能够有效拆散主体聚合物通粘土颗粒形成的网状结构，在调整控制钻井液流变的同时，又由于自身分子间的缔结，对粘土颗粒进行包被，因而不仅不减弱甚至增强体系的抑制能力，保持体系中的固相含量，剪切稀释特性好，卡森参数易于控制调节。

Description

一种新型高效钻井液降粘剂
技术领域
本发明涉及石油井钻井用原料领域，具体是涉及一种新型高效钻井液降粘剂。
背景技术
随着世界能源需求的增加和钻探技术的发展，我国深井、超深井数目也越来越多。在钻井过程中，井眼越深，井筒内的温度就越高。由于高温条件下钻井液中的粘土粒子自动分散导致其粒子浓度增大，比表面积增加，钻井液高温稠化问题越来越突出。而降粘剂是钻井过程中不可缺少的钻井液处理剂之一，它对调节钻井液流变性起着非常重要的作用。
早在上世纪30年代末，人们就开始使用无机磷酸盐控制钻井液粘度。40年代丹宁被广泛地用做钻井液降粘剂。从60年代开始，铁铬木质素磺酸盐（FCLS）成为主要的钻井液降粘剂。90年代后，由于世界各国环保意识的加强，对人体及环境污染严重的FCLS应用受到限制，人们开始研制无铬的木质素磺酸盐、栲胶类降粘剂。之后，研究主要集中在以马来酸酐（MA）、烯丙基磺酸钠（AS）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料的阴离子型聚合物降粘剂以及带阳离子基团的两性离子型聚合物降粘剂，但研究相对较少，特别是近几年这方面的研究工作几乎处于停滞，现场成功应用的实例更不多见，更是缺少适用于特殊条件下（如超高温，高密度等）的降粘剂，这就为降粘剂的研究提出了新的课题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新型高效钻井液降粘剂，配合钻井液使用能够有效的降低钻井液在工作过程中出现的高度稠化的问题。
本发明解决上述技术问题采用以下技术手段：
一种新型高效钻井液降粘剂由以下重量百分比的原料组成：共聚物60％-75％、有机硅腐植酸钾10％-20％、A剂15％-25％，按照上述原料重量配比称取原料并混合均匀即可。
所述的共聚物为磺化丙酮甲醛缩聚物和马来酸酐缩聚物按照1:3.5-5.5的比例进行再次缩合制得。
所述的A剂由以下组分的原料组成：低分子量聚丙烯酰胺27-36份、磺化褐煤50-70份、硅烷类偶联剂3-8份、六偏磷酸钠2-5份、聚天冬氨酸1.5-3.2份、丙烯酸7-12份、烯丙基磺酸钠7-12份。
所述A剂的合成工艺为：首先称取相应原料的低分子量聚丙烯酰胺、硅烷类偶联剂、六偏磷酸钠、聚天冬氨酸、丙烯酸和烯丙基磺酸钠置于反应釜内在60℃下搅拌1小时，然后冷却至常温，混入相应组分的磺化褐煤，搅拌均匀后静置12小时即可。
本发明所述的原料的最佳重量配比为：共聚物65％、有机硅腐植酸钾15％、A剂20％。
所述的A剂的较佳原料配比为：低分子量聚丙烯酰胺32份、磺化褐煤56份、硅烷类偶联剂5.3份、六偏磷酸钠4份、聚天冬氨酸2.3份、丙烯酸9份、烯丙基磺酸钠9份。
本发明能够有效拆散主体聚合物通粘土颗粒形成的网状结构，在调整控制钻井液流变的同时，又由于自身分子间的缔结，对粘土颗粒进行包被，因而不仅不减弱甚至增强体系的抑制能力，保持体系中的固相含量，剪切稀释特性好，卡森参数易于控制调节。
具体实施方式
实施例1
一种新型高效钻井液降粘剂由以下原料及其重量配比组成：共聚物75％、有机硅腐植酸钾10％、A剂15％，按照上述原料重量配比称取原料并混合均匀即可。
所述的共聚物为磺化丙酮甲醛缩聚物和马来酸酐缩聚物按照1:3.5-5.5的比例进行再次缩合制得。
所述的A剂由以下组分的原料组成：低分子量聚丙烯酰胺27份、磺化褐煤50份、硅烷类偶联剂3份、六偏磷酸钠2份、聚天冬氨酸1.5份、丙烯酸7份、烯丙基磺酸钠7份。
所述A剂的合成工艺为：首先称取相应原料的低分子量聚丙烯酰胺、硅烷类偶联剂、六偏磷酸钠、聚天冬氨酸、丙烯酸和烯丙基磺酸钠置于反应釜内在60℃下搅拌1小时，然后冷却至常温，混入相应组分的磺化褐煤，搅拌均匀后静置12小时即可
实施例2
一种新型高效钻井液降粘剂由以下原料及其重量配比组成：共聚物60％、有机硅腐植酸钾20％、A剂20％，按照上述原料重量配比称取原料并混合均匀即可。
所述的共聚物为磺化丙酮甲醛缩聚物和马来酸酐缩聚物按照1:3.5-5.5的比例进行再次缩合制得。
所述的A剂由以下组分的原料组成：低分子量聚丙烯酰胺36份、磺化褐煤70份、硅烷类偶联剂8份、六偏磷酸钠5份、聚天冬氨酸3.2份、丙烯酸12份、烯丙基磺酸钠12份。
所述A剂的合成工艺为：首先称取相应原料的低分子量聚丙烯酰胺、硅烷类偶联剂、六偏磷酸钠、聚天冬氨酸、丙烯酸和烯丙基磺酸钠置于反应釜内在60℃下搅拌1小时，然后冷却至常温，混入相应组分的磺化褐煤，搅拌均匀后静置12小时即可。
实施例3
一种新型高效钻井液降粘剂由以下原料及其重量配比组成共聚物65％、有机硅腐植酸钾15％、A剂20％，按照上述原料重量配比称取原料并混合均匀即可。
所述的共聚物为磺化丙酮甲醛缩聚物和马来酸酐缩聚物按照1:3.5-5.5的比例进行再次缩合制得。
所述的A剂由以下组分的原料组成：低分子量聚丙烯酰胺32份、磺化褐煤56份、硅烷类偶联剂5.3份、六偏磷酸钠4份、聚天冬氨酸2.3份、丙烯酸9份、烯丙基磺酸钠9份。
所述A剂的合成工艺为：首先称取相应原料的低分子量聚丙烯酰胺、硅烷类偶联剂、六偏磷酸钠、聚天冬氨酸、丙烯酸和烯丙基磺酸钠置于反应釜内在60℃下搅拌1小时，然后冷却至常温，混入相应组分的磺化褐煤，搅拌均匀后静置12小时即可。

Claims (2)

1.一种新型高效钻井液降粘剂，其特征是：它由以下重量百分比的原料组成：共聚物60％-75％、有机硅腐植酸钾10％-20％、A剂15％-25％，制作方法是按照上述原料重量配比称取原料并混合均匀即可；所述的共聚物为磺化丙酮甲醛缩聚物和马来酸酐缩聚物按照1:3.5-5.5的比例进行再次缩合制得；所述的A剂由以下组分的原料组成：低分子量聚丙烯酰胺27-36份、磺化褐煤50-70份、硅烷类偶联剂3-8份、六偏磷酸钠2-5份、聚天冬氨酸1.5-3.2份、丙烯酸7-12份、烯丙基磺酸钠7-12份。
2.根据权利要求1所述的A剂的合成工艺，其特征是：首先称取相应原料的低分子量聚丙烯酰胺、硅烷类偶联剂、六偏磷酸钠、聚天冬氨酸、丙烯酸和烯丙基磺酸钠置于反应釜内在60℃下搅拌1小时，然后冷却至常温，混入相应组分的磺化褐煤，搅拌均匀后静置12小时即可。
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