CN104497995A - 一种钻井液用抗盐抗钙降滤失剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钻井液用抗盐抗钙降滤失剂及其制备方法,由2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵以m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸):m(丙烯酸):m(丙烯酰胺):m(二甲基二烯丙基氯化铵):m(引发剂):m(分子量控制剂)=(40~60):(6-10):(30~40):(5~9):(1~2):(0.1~0.5)组成的原料和水制成。本发明制备方法制备出来的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂分子量大幅增加,使得其包被性、抑制性、热稳定性与抗盐钙污染能力得到较大的提高,而且所述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂可以使钻井液的流变性得到大大的提高,且所述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂在150~180℃仍具有良好的抗温效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻井液用降滤失剂及其制备方法,特别涉及一种钻井液用抗盐抗钙降滤失剂及其制备方法。
背景技术
钻井液是用量最大的油田化学品之一,而降滤失剂则是钻井液中非常重要的一种添加剂。钻井液滤失量过大时不仅会导致钻井液的流失,还会导致井壁坍塌,污染储层等严重后果。降滤失剂的加入可以明显降低钻井液的滤失量,维护稳定井壁,确保钻井能快速安全地进行。而随着石油资源消耗以及人们生产生活对石油不断增长的需求,采用深井和超深井对更深地层油气的开采利用已经成为必然。但随着地层深度的增加,地层结构也逐渐变得复杂,这就给钻井增加了困难,而且钻井过程中经常会遇到高压油气层和盐水层,这对钻井液的抗盐性能提出了新的要求。而现有降滤失剂已满足不了复杂地层及较深地层钻井对钻井液的要求,尤其是抗盐抗钙能力。
发明内容
有鉴于此,本发明在于提供一种可以满足深层钻井对降滤失剂抗盐抗钙能力要求的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂及其制备方法,制得的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂不仅具有良好的抗盐性能、抗钙性能,而且热稳定性好,对环境无污染。
为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:一种钻井液用抗盐抗钙降滤失剂,由2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺、二甲基二烯丙 基氯化铵、引发剂和分子量控制剂以质量比为m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸):m(丙烯酸):m(丙烯酰胺):m(二甲基二烯丙基氯化铵):m(引发剂):m(分子量控制剂)=(40~60):(6-10):(30~40):(5~9):(1~2):(0.1~0.5)组成的原料和水制成。
上述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂,m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸):m(丙烯酸):m(丙烯酰胺):m(二甲基二烯丙基氯化铵):m(引发剂):m(分子量控制剂)=50:8:35:7:1.4:0.2。
钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量之比为m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸):m(丙烯酸):m(丙烯酰胺):m(二甲基二烯丙基氯化铵):m(引发剂):m(分子量控制剂)=(40~60):(6-10):(30~40):(5~9):(1~2):(0.1~0.5)准备原料;
(2)将步骤(1)称量好的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸溶于水中形成阴离子单体溶液,并用氢氧化钠溶液将所述阴离子单体溶液的pH调至8~9;
(3)将配制好的阴离子单体溶液加入通氮气反应容器内,搅拌,然后依次加入步骤(1)称量好的丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵,搅拌均匀,将所述反应容器内的溶液升温至63~67℃,然后再向溶液内依次加入分子质量控制剂和引发剂,然后将通氮气反应容器内的溶液温度升至70~80℃,恒温2~5h。
上述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,所述引发剂包括氧化剂和还原剂,所述氧化剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或两种,所述还原剂为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠中的一种或两种。
上述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,步骤(3)中:所述氧化剂和所述还原剂分别溶解在水中配制成氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液;在所述氧化引发剂溶液中:所述氧化剂的质量百分比浓度为3%-8%;在所述还原引发剂溶液中:所述还原剂的质量百分比浓度为2%-6%。
上述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,所述分子质量控制剂为异丙醇。
上述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,步骤(2)中所用氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为40%。
上述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,步骤(3)中所述通氮气反应容器应预先加入体积为所述通氮气反应容器体积五分之一的去离子水,然后通氮气10~20min,然后搅拌4~6min,搅拌速度为200~400r/min。
上述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,向所述通氮气反应容器内加入所述引发剂所需时间为大于0min且小于或等于5min。
上述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)分别称量50克2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、8克丙烯酸、35克丙烯酰胺、7克二甲基二烯丙基氯化铵、0.8g过硫酸铵、0.6克亚硫酸钠和0.2克异丙醇;
(2)将步骤(1)称量好的50克2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和8克丙烯酸溶于200克去离子水中形成阴离子单体溶液,然后用质量分数为40%的氢氧化钠溶液将所述阴离子单体溶液的pH调至8~9;
(3)将步骤(1)称量好的过硫酸铵和亚硫酸钠分别溶于13克水中形成氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液;在配置有搅拌装置、冷凝管和氮气通入 装置的500mL四口烧瓶中,加入100mL去离子水,然后通氮气15min,搅拌5min,搅拌速度为300r/min;再在搅拌条件下将步骤(2)配好的阴离子单体溶液加入所述四口烧瓶中,搅拌15min;然后在搅拌条件下依次加入步骤(1)称量好的丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵,再将所述四口烧瓶中的溶液升温至65℃;然后加入异丙醇并搅拌3-5min,再在搅拌条件下同时分别将配好的氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液滴加进所述四口烧瓶中,氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液均在5min内滴加完毕,然后将所述四口烧瓶中的溶液升温至72℃,并恒温3-4小时,即得成品。
本发明制备出来的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂具有以下优点:
1.本发明的制备方法利用已知的化工原料,通过不同的合成方法、过程控制和原料配比等,使得所合成的产品具有不同的特性,使得适合于高盐,高钙地层的降滤失。本发明制得的目标产品具有较强的抗钙、镁等二价离子的能力,在2.5%浓度的氯化钙溶液或1.7%氯化镁+0.5%的氯化钙(仿海水)等基浆中仍然具有较好的降滤失效果。这是由于:本发明制得的目标产品是一种即含有阳离子基团,又含有阴离子基团的高分子材料,即两性离子聚合物;本发明的制备方法可以调节大分子链上的正负电荷数目,使之形成“反聚电解质效应”,提高产品的抗盐性和抗钙性。
另外,水溶性阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸(AMPS)易溶于水,可进一步提高聚合物的溶解性,从而可相应提高聚合物中疏水单体含量,增强疏水效应。并且AMPS单体极易与其它烯类单体共聚,且反应后生成的目标产品分子中含有对盐钙不敏感的-SO3基团,因而可进一步提高所得目标产品的抗盐钙性。
2.本发明制备的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂还具有较高的抗温性能,而且在150~180℃仍具有良好的抗温效果。
3.由于目标产品的分子量大幅增加,使得本发明的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的包被性、抑制性、热稳定性与抗盐钙污染能力得到了较大的提高,而且本发明的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂可以使钻井液的流变性得到大大的提高。
4.分子量控制剂异丙醇不会散发出难闻的气味,环境友好,制备过程中不会影响技术人员作业。
5.反应完即得目标产品,不需对反应产物进行后处理,施工方便,成本低廉。
具体实施方式
本实施例钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法如下:
(1)分别称量50克2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、8克丙烯酸、35克丙烯酰胺、7克二甲基二烯丙基氯化铵、0.8g过硫酸铵、0.6克亚硫酸钠和0.2克异丙醇;
(2)将步骤(1)称量好的50克2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和8克丙烯酸溶于200克去离子水中形成阴离子单体溶液,然后用质量分数为40%的氢氧化钠溶液将所述阴离子单体溶液的pH调至8~9;
(3)将步骤(1)称量好的过硫酸铵和亚硫酸钠分别溶于13克水中形成氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液;在配置有搅拌装置、冷凝管和氮气通入 装置的500mL四口烧瓶中,加入100mL去离子水,然后通氮气15min,搅拌5min,搅拌速度为300r/min;再在搅拌条件下将步骤(2)配好的阴离子单体溶液加入所述四口烧瓶中,搅拌15min;然后在搅拌条件下依次加入步骤(1)称量好的丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵,再将所述四口烧瓶中的溶液升温至65℃;然后加入异丙醇并搅拌5min,再在搅拌条件下同时分别将配好的氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液滴加进所述四口烧瓶中,氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液均在5min内滴加完毕,然后将所述四口烧瓶中的溶液升温至72℃,并恒温3-4小时,即得成品。
本实施例制备出来的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的性能评价:
(1)本实施例制备出来的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂抗钙性能评价:
实验配方:2.5%CaCl2基浆+1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂。
其中,所述2.5%CaCl2基浆为每100mL水中加入15克钠基膨润土和2.5克CaCl2充分搅拌均匀,在室温条件下经过24小时水化制成的基浆;所述1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂是以质量体积百分数计,即每100mL基浆中加入1.5克钻井液用抗盐抗钙降滤失剂。
按所述实验配方配制6份添加有1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的钻井液(简称第一加样浆),将6份所述第一加样浆分别在室温条件下,按GB/T16783规定的测定方法测试其流变和失水性能,然后回收至老化罐中,再分别在120℃、150℃、180℃条件下热滚16h(简化为120/16h、150/16h、180℃/16h),待钻井液冷却至室温后再分别回收至洁净的泥浆杯中,高速搅拌5min,按GB/T16783规定的测定方法测试热滚后的所述第一加样浆的流变和失水性能,具体数据见表1。
表1
表1中记载的实验数据表明:添加有1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的钻井液在180℃条件下依然具有良好的降滤失效果,并且对钻井液的流变性能没有任何影响,这表明本发明所述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂具有良好的抗钙性能。
(2)本发明钻井液用抗盐抗钙降滤失剂抗盐性能评价:
实验配方:仿海水基浆+1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂。
其中,所述仿海水基浆为每100毫升水中加入15克钠基膨润土、4.5克NaCl、0.5克CaCl2、1.3克MgCl2和0.3克Na2CO3充分搅拌均匀,在室温条件下经过24小时水化制成的基浆;所述1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂是以质量体积百分数计,即每100毫升基浆中加入1.5克钻井液用抗盐抗钙降滤失剂。
按所述实验配方配制6份添加有1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的钻井液(简称第二加样浆),将6份所述第二加样浆分别在室温条件下,按GB/T16783规定的测定方法测试其流变和失水性能,然后回收至老化罐中, 再分别在120℃、150℃、180℃条件下热滚16h(简化为120/16h、150/16h、180℃/16h),待钻井液冷却至室温后再分别回收至洁净的泥浆杯中,高速搅拌5min,按GB/T16783规定的测定方法测试热滚后的所述第二加样浆的流变和失水性能,具体数据见表2。
表2
表2中记载的实验数据表明:添加有1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的钻井液在180℃条件下依然具有良好的降滤失效果,并且对钻井液的流变性能没有任何影响,这表明本发明所述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂具有良好的抗盐性能。
(3)本发明所述钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的抗盐、抗钙性能与其他同类产品的抗盐、抗钙性能的对比:
(a)抗盐性能对比实验:
在抗盐性能对比实验中,实验配方如下:
仿海水基浆:自来水+4.5%NaCl+0.5CaCl2+1.3%MgCl2+0.3%Na2CO3+20%钠基膨润土(每100毫升自来水中加入4.5克NaCl、0.5克CaCl2、1.3克MgCl2、 0.3克Na2CO3和20克钠基膨润土,并充分搅拌均匀);
试样1:400mL仿海水基浆;
试样2:400mL仿海水基浆+1.5%低粘度聚阴离子纤维素LV-PAC(1.5%低粘度聚阴离子纤维素LV-PAC是指每100毫升基浆中加入1.5克低粘度聚阴离子纤维素LV-PAC);
试样3:400mL仿海水基浆+1.0%高粘度聚阴离子纤维素HV-PAC(1.0%高粘度聚阴离子纤维素HV-PAC是指每100毫升基浆中加入1.0克高粘度聚阴离子纤维素HV-PAC);
试样4:400mL仿海水基浆+3%磺化褐煤SMC(3%磺化褐煤SMC是指每100毫升基浆中加入3克磺化褐煤SMC);
试样5:400mL仿海水基浆+3%两性离子聚合物降滤失剂JT-888(3%两性离子聚合物降滤失剂JT-888是指每100毫升基浆中加入3克两性离子聚合物降滤失剂JT-888);
试样6:400mL仿海水基浆+3%钻井液用降滤失剂PAC-142(3%钻井液用降滤失剂PAC-142是指每100毫升基浆中加入3克钻井液用降滤失剂PAC-142);
试样7:400mL仿海水基浆+3%磺化酚醛树脂SMP-II(3%磺化酚醛树脂SMP-II是指每100毫升基浆中加入3克磺化酚醛树脂SMP-II);
试样8:400mL仿海水基浆+2%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂(2%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂是指每100毫升基浆中加入2克钻井液用抗盐抗钙降滤失剂)。
按所述实验配方配制8份试样,将8份所述试样分别在室温条件下,按 GB/T16783规定的测定方法测试其流变和失水性能,然后回收至老化罐中,再分别在120℃、150℃、180℃条件下热滚16h(简化为120/16h、150/16h、180℃/16h),然后待钻井液冷却至室温后再分别回收至洁净的泥浆杯中,高速搅拌5min,按GB/T16783规定的测定方法测试热滚后的8份所述试样的流变和失水性能,具体数据见表3。
表3
表3中记载的实验数据表明:将低粘聚阴离子纤维素LV-PAC、高粘聚阴离子纤维素HV-PAC、磺化褐煤SMC、两性离子聚合物降滤失剂JT-888、钻井液用降滤失剂PAC142、磺化酚醛树脂SMP-II六种产品用于仿海水基浆时, 磺化褐煤SMC和磺化酚醛树脂SMP-II的降滤失效果最差,而由于在老化实验前进行的测试中,试样4和试样7的API滤失量已经非常大,因而就不再对试样4和试样7做抗钙性能对比实验;剩余试样中,添加有3%钻井液用降滤失剂PAC142的试样6的降滤失效果最好,其在120℃老化16h后120℃条件下的高温高压的滤失量只有6mL,但其流变性能数据显示,浆体太稠,因而在做抗钙性能对比实验时将钻井液用降滤失剂PAC142的添加量降至2%;而添加有1.5%低粘聚阴离子纤维素LV-PAC的试样2和添加有1.0%高粘聚阴离子纤维素HV-PAC的试样3的高温高压滤失量偏大,因此在抗钙性能对比实验时,将低粘聚阴离子纤维素LV-PAC和高粘聚阴离子纤维素HV-PAC的添加量分别增加0.5%;而对于添加3%两性离子聚合物降滤失剂JT-888的试样5而言,两性离子聚合物降滤失剂JT-888的添加量已经很大,因而在做抗钙性能对比实验时,试样5中的两性离子聚合物降滤失剂JT-888的量保持不变。
(b)抗钙性能对比实验:
在抗钙性能对比实验中,实验配方如下:
试样9:2.5%CaCl2基浆:自来水+2.5%CaCl2+25%钠土(每100毫升自来水中加入2.5克CaCl2和25克钠基膨润土,并充分搅拌均匀);
试样10:2.5%CaCl2基浆400mL+2.0%钻井液用降滤失剂PAC-142(2%钻井液用降滤失剂PAC-142是指每100毫升基浆中加入2克钻井液用降滤失剂PAC-142);
试样11:2.5%CaCl2基浆400mL+3.0%两性离子聚合物降滤失剂JT-888(3%两性离子聚合物降滤失剂JT-888是指每100毫升基浆中加入3克两性离子聚合物降滤失剂JT-888);
试样12:2.5%CaCl2基浆400mL+2.0%低粘聚阴离子纤维素LV-PAC(2%低粘度聚阴离子纤维素LV-PAC是指每100毫升基浆中加入2克低粘度聚阴离子纤维素LV-PAC);
试样13:2.5%CaCl2基浆400mL+1.5%高粘聚阴离子纤维素HV-PAC(1.5%高粘度聚阴离子纤维素HV-PAC是指每100毫升基浆中加入1.5克高粘度聚阴离子纤维素HV-PAC);
试样14:2.5%CaCl2基浆400mL+1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂(1.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂是指每100毫升基浆中加入1.5克钻井液用抗盐抗钙降滤失剂)。
按所述实验配方配制6份试样,将6份所述试样分别在室温条件下,按GB/T16783规定的测定方法测试其流变和失水性能,然后回收至老化罐中,再分别在120℃、150℃、180℃条件下热滚16h(简化为120/16h、150/16h、180℃/16h),然后待钻井液冷却至室温后再分别回收至洁净的泥浆杯中,高速搅拌5min,按GB/T16783规定的测定方法测试热滚后的6份所述试样的流变和失水性能,具体数据见表4。
表4
表4中记载的实验数据表明:
根据表4中记载的实验数据表明:试样10、试样11、试样12和试样13,即分别添加了钻井液用降滤失剂PAC-142、两性离子聚合物降滤失剂JT-888、低粘聚阴离子纤维素LV-PAC及高粘聚阴离子纤维素HV-PAC的2.5%CaCl2基浆,在老化实验后的流变和失水性能测试中,试样10、试样11、试样12和试样13的API滤失量与试样14相比较大,而且试样10、试样11、试样12和试样13的API滤失量在老化实验前后变化比较大,而与这4个试样相比,试样14的API滤失量不仅老化实验前后变化较小,而且老化实验后与试样10、试样 11、试样12和试样13老化实验后的API滤失量相比也较小,这说明了添加了本发明所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的2.5%CaCl2基浆仍保持着很好的流变性能和降失水性能。
本发明所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂在钻井液体系中的应用:
在钻井液体系应用对比实验中,实验配方如下:配方中SPNH是褐煤树脂的代号、FT-1是磺化沥青的代号、HCO是北京奥凯立科技发展股份有限公司生产的润滑抑制剂的代号【市场上可以购买到】、HCE是北京奥凯立科技发展股份有限公司生产的钻井液用润滑剂的代号【市场上可以购买到】。
样品1:2%基浆+0.3%PAC142+3%SPNH+2%FT-1+5%HCO+2%HCE+5%KCl,
2%基浆是指每100毫升水中加入2克钠基膨润土,
0.3%PAC142是指每100毫升基浆中加入0.3克PAC142,
3%SPNH是指每100毫升基浆中加入3克SPNH,
2%FT-1是指每100毫升基浆中加入2克FT-1,
5%HCO是指每100毫升基浆中加入5克HCO,
2%HCE是指每100毫升基浆中加入2克HCE,
5%KCl是指每100毫升基浆中加入5克KCl。
样品2:2%基浆+0.3%PAC142+3%SPNH+2%FT-1+5%HCO+2%HCE+5%KCl+0.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂;0.5%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂是指每100毫升基浆中加入0.5克钻井液用抗盐抗钙降滤失剂,其余含义与样品1中相同。
样品3:2%基浆+0.3%PAC142+3%SPNH+2%FT-1+5%HCO+2%HCE+5%KCl+0.8%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂;0.8%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂是指每100毫升基浆中加入0.8克钻井液用抗盐抗钙降滤失剂,其余含义与样品1中相同。
样品4:2%基浆+0.3%PAC142+3%SPNH+2%FT-1+5%HCO+2%HCE+5%KCl+1.0%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂;1.0%钻井液用抗盐抗钙降滤失剂是指每100毫升基浆中加入1.0克钻井液用抗盐抗钙降滤失剂,其余含义与样品1中相同。
按所述实验配方配制4份样品,将4份所述样品分别在室温条件下,按GB/T16783规定的测定方法测试其流变和失水性能,然后回收至老化罐中,再分别在120℃、150℃、180℃条件下热滚16h(简化为120/16h、150/16h、180℃/16h),然后待钻井液冷却至室温后再分别回收至洁净的泥浆杯中,高速搅拌5min,按GB/T16783规定的测定方法测试热滚后的4份所述样品的流变和失水性能,具体数据见表5。
表5
表5中记载的实验数据表明:由样品2、样品3及样品4老化实验前后的API滤失量可以看出,在钻井液体系配方中,本发明所述的钻井液用抗盐 抗钙降滤失剂添加量为0.5%时就已经有了很好的降滤失效果,具体添加量需根据实际情况进行酌情增减。
表1~5中记载的数据表明:本发明所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂具有较高的抗温性能,而且在150~180℃仍具有良好的抗温效果,而且本发明所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂具有较强的抗钙、镁等二价离子的能力,在2.5%浓度的氯化钙溶液或1.7%氯化镁+0.5%的氯化钙(仿海水)等基浆中仍然具有较好的降滤失效果。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例,而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种钻井液用抗盐抗钙降滤失剂,其特征在于,由2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、引发剂和分子量控制剂以质量比为m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸):m(丙烯酸):m(丙烯酰胺):m(二甲基二烯丙基氯化铵):m(引发剂):m(分子量控制剂)=(40~60):(6-10):(30~40):(5~9):(1~2):(0.1~0.5)组成的原料和水制成。
2.根据权利要求1所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂,其特征在于,m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸):m(丙烯酸):m(丙烯酰胺):m(二甲基二烯丙基氯化铵):m(引发剂):m(分子量控制剂)=50:8:35:7:1.4:0.2。
3.钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)按照质量之比为m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸):m(丙烯酸):m(丙烯酰胺):m(二甲基二烯丙基氯化铵):m(引发剂):m(分子量控制剂)=(40~60):(6-10):(30~40):(5~9):(1~2):(0.1~0.5)准备原料;
(2)将步骤(1)称量好的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸溶于水中形成阴离子单体溶液,并用氢氧化钠溶液将所述阴离子单体溶液的pH调至8~9;
(3)将配制好的阴离子单体溶液加入通氮气反应容器内,搅拌,然后依次加入步骤(1)称量好的丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵,搅拌均匀,将所述反应容器内的溶液升温至63~67℃,然后再向溶液内依次加入分子质量控制剂和引发剂,然后将通氮气反应容器内的溶液温度升至70~80℃,恒温2~5h。
4.根据权利要求3所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,其特征在于,所述引发剂包括氧化剂和还原剂,所述氧化剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或两种,所述还原剂为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中:所述氧化剂和所述还原剂分别溶解在水中配制成氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液;在所述氧化引发剂溶液中:所述氧化剂的质量百分比浓度为3%-8%;在所述还原引发剂溶液中:所述还原剂的质量百分比浓度为2%-6%。
6.根据权利要求3所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,其特征在于,所述分子质量控制剂为异丙醇。
7.根据权利要求3所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所用氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为40%。
8.根据权利要求3所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述通氮气反应容器应预先加入体积为所述通氮气反应容器体积五分之一的去离子水,然后通氮气10~20min,然后搅拌4~6min,搅拌速度为200~400r/min。
9.根据权利要求3所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,其特征在于,向所述通氮气反应容器内加入所述引发剂所需时间为大于0min且小于或等于5min。
10.根据权利要求3~9任一所述的钻井液用抗盐抗钙降滤失剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)分别称量50克2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、8克丙烯酸、35克丙烯酰胺、7克二甲基二烯丙基氯化铵、0.8g过硫酸铵、0.6克亚硫酸钠和0.2克异丙醇;
(2)将步骤(1)称量好的50克2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和8克丙烯酸溶于200克去离子水中形成阴离子单体溶液,然后用质量分数为40%的氢氧化钠溶液将所述阴离子单体溶液的pH调至8~9;
(3)将步骤(1)称量好的过硫酸铵和亚硫酸钠分别溶于13克水中形成氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液;在配置有搅拌装置、冷凝管和氮气通入装置的500mL四口烧瓶中,加入100mL去离子水,然后通氮气15min,搅拌5min,搅拌速度为300r/min;再在搅拌条件下将步骤(2)配好的阴离子单体溶液加入所述四口烧瓶中,搅拌15min;然后在搅拌条件下依次加入步骤(1)称量好的丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵,再将所述四口烧瓶中的溶液升温至65℃;然后加入异丙醇并搅拌3-5min,再在搅拌条件下同时分别将配好的氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液滴加进所述四口烧瓶中,氧化引发剂溶液和还原引发剂溶液均在5min内滴加完毕,然后将所述四口烧瓶中的溶液升温至72℃,并恒温3-4小时,即得成品。
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