CN106221681A - 一种钻井用降粘剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田化学品技术领域，具体涉及一种钻井用降粘剂的制备方法，其制备方法为：将丙烯腈65~85千克、烯丙基三甲基氯化铵15~18千克、亚硫酸钠0.5~1千克及巯基乙酸钠2~3千克溶解于300~350千克的水中，将溶解后的水溶液加热至50℃后，再向水溶液中加入10%的过硫酸铵5~10千克，将上述溶液升温至80~90℃后反应2~3小时，在反应后的溶液中加入40%的氢氧化钠80~100千克，将所得溶液升温至80~90℃后反应1~2小时，当反应后的溶液降温至40~45℃时加入聚环氧琥珀酸钠50~70千克和膦酰基聚丙烯酸钠30~45千克，并均匀搅拌，获得钻井用降粘剂。工艺简单而且成本低。
Description
技术领域：
本发明属于油田化学品技术领域，具体涉及一种钻井用降粘剂的制备方法。
背景技术：
随着我国石油勘探开发的不断深入，深层石油及天然气的勘探开发逐渐成为解决我国石油工业稳产增产的主要途径。因而深井、超深井的钻探就必将成为我国石油工业的一个重要方面。
在钻井过程中，由于地层中的电解质及钻屑对钻井液的污染，会引起钻井液稠化，表现为粘度增高，切力增大，难流动，工艺上会出现泵压升高或整泵，钻具阻力增大，易发生事故。因此降粘剂成为钻井过程中不可缺少的钻井液处理剂，它对调节钻井液流变性起着非常重要的作用。随着勘探领域向深部地层延伸，所钻地层越来越复杂，高温、高压、高含盐地层增多，必须寻求抗温、抗盐、环保的钻井液降粘剂。目前国内外新研制并投入使用的钻井液降粘剂品种繁多，有天然改性降粘剂、聚合物降粘剂、无机降粘剂等，这些降粘剂在抗温、抗粘土污染、抗盐污染、降粘性能中的一个或某几个方面有突出优势，但是大多不能同时解决高固相钻井液和聚合物钻井液的高粘度问题，不能满足复杂深井的要求。因此研制综合性能优良、能同时作用于粘土和聚合物、能有效降低高温、高固相含量情况下高密度聚合物钻井液粘度的高效降粘剂是降粘剂行业的发展趋势。
目前市场上的降粘剂在钻遇深井超深井时，易发生高温降解、失去作用。因此，提供一种能够降低高温、高密度水基钻井液体系粘度的抗高温水基钻井液用降粘剂成为了本领域函待解决的问题。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种抗高温水基钻井液用的降粘剂的制备方法，制备得到的抗高温水基钻井液降粘剂能够降低高温、高密度水基钻井液的粘度，促进钻井液性能稳定，解决钻探高温高压深井过程中钻井液部分组分高温降解而导致体系增稠等问题。
本发明采用的技术方案为：一种钻井用降粘剂的制备方法，其制备方法为：将丙烯腈65~85千克、烯丙基三甲基氯化铵15~18千克、亚硫酸钠0.5~1千克及巯基乙酸钠2~3千克溶解于300~350千克的水中，将溶解后的水溶液加热至50℃后，再向水溶液中加入10%的过硫酸铵5~10千克，将上述溶液升温至80~90℃后反应2~3小时，在反应后的溶液中加入40%的氢氧化钠80~100千克，将所得溶液升温至80~90℃后反应1~2小时，当反应后的溶液降温至40~45℃时加入聚环氧琥珀酸钠50~70千克和膦酰基聚丙烯酸钠30~45千克，并均匀搅拌，获得钻井用降粘剂。
所述的聚环氧琥珀酸钠的分子量2000~3000。
所述的膦酰基聚丙烯酸钠的分子量3000~5000。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的抗高温水基钻井液降粘剂的抗高温性能强，在高温环境下具有很好的降粘效果，能够降低高温、高密度水基钻井液的粘度，促进钻井液性能稳定，可以解决现有降粘剂抗温性能差，在高温环境下性能降低或失效等问题，在200℃下依然保持良好的降粘性能。
具体实施方式：
实施例1
将丙烯腈78千克、烯丙基三甲基氯化铵15千克、亚硫酸钠1千克及巯基乙酸钠2千克溶解于300千克的水中，将溶解后的水溶液加热至50℃后，再向水溶液中加入10%的过硫酸铵10千克，将上述溶液升温至80~90℃后反应2小时，在反应后的溶液中加入40%的氢氧化钠91千克，将所得溶液升温至80~90℃后反应1小时，当反应后的溶液降温至40~45℃时加入聚环氧琥珀酸钠50千克和膦酰基聚丙烯酸钠45千克，并均匀搅拌，获得1#钻井用降粘剂。
实施例2
将丙烯腈65千克、烯丙基三甲基氯化铵18千克、亚硫酸钠0.5千克及巯基乙酸钠3千克溶解于350千克的水中，将溶解后的水溶液加热至50℃后，再向水溶液中加入10%的过硫酸铵5千克，将上述溶液升温至80~90℃后反应3小时，在反应后的溶液中加入40%的氢氧化钠80千克，将所得溶液升温至80~90℃后反应2小时，当反应后的溶液降温至40~45℃时加入聚环氧琥珀酸钠70千克和膦酰基聚丙烯酸钠30千克，并均匀搅拌，获得2#钻井用降粘剂。
实施例3
将丙烯腈85千克、烯丙基三甲基氯化铵16千克、亚硫酸钠0.7千克及巯基乙酸钠1.6千克溶解于330千克的水中，将溶解后的水溶液加热至50℃后，再向水溶液中加入10%的过硫酸铵7千克，将上述溶液升温至80~90℃后反应2~3小时，在反应后的溶液中加入40%的氢氧化钠100千克，将所得溶液升温至80~90℃后反应1.5小时，当反应后的溶液降温至40~45℃时加入聚环氧琥珀酸钠63千克和膦酰基聚丙烯酸钠37千克，并均匀搅拌，获得3#钻井用降粘剂。
应用效果对比：
按下述方法对本发明实施例1~3提供的1#~3#钻井用降粘剂进行性能测试：
空白样：2%膨润土+4%降滤失剂+1%碱度调节剂NaOH+重晶石加重剂配制成密度1.70钻井泥浆。
测试样1~3分别为上述钻井液中添加实施例1~3提供的1#~3#钻井用降粘剂，钻井用降粘剂的加入量为钻井液质量的0.5%。
测试方法：流变性能和滤失量的测定
将测试对象高速搅拌20分钟后密封24小时进行养护，养护后再高速搅拌10分钟，测其表观粘度。
然后将测试对象装入老化罐中在200℃下热滚16小时，冷却至室温，移入搅拌罐中高速搅拌20分钟，测其表观粘度。
从上述应用实例中的实验结果可知，采用本发明的降粘剂在高温200℃保持了很好的热稳定性，对钻井泥浆具有优异的降粘效果，工艺简单而且成本低。
Claims (3)
1.一种钻井用降粘剂的制备方法，其特征在于：其制备方法为：将丙烯腈65~85千克、烯丙基三甲基氯化铵15~18千克、亚硫酸钠0.5~1千克及巯基乙酸钠2~3千克溶解于300~350千克的水中，将溶解后的水溶液加热至50℃后，再向水溶液中加入10%的过硫酸铵5~10千克，将上述溶液升温至80~90℃后反应2~3小时，在反应后的溶液中加入40%的氢氧化钠80~100千克，将所得溶液升温至80~90℃后反应1~2小时，当反应后的溶液降温至40~45℃时加入聚环氧琥珀酸钠50~70千克和膦酰基聚丙烯酸钠30~45千克，并均匀搅拌，获得钻井用降粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种钻井用降粘剂的制备方法，其特征在于：所述的聚环氧琥珀酸钠的分子量2000~3000。
3.根据权利要求1所述的一种钻井用降粘剂的制备方法，其特征在于：所述的膦酰基聚丙烯酸钠的分子量3000~5000。
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| CN104293325A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-21 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 钻井液用降粘剂及其制备方法 |
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