CN106281262A - 钻井液用超高温抗盐滤失剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种钻井液用超高温抗盐滤失剂，由以下重量份的组分组成：腐殖酸30‑50份，氢氧化钠7‑10份，苯酚10‑15份、甲醛20‑40份、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸3‑9份、聚乙烯吡咯烷酮3‑5份。本发明还提供了钻井液用超高温抗盐滤失剂的制备方法。本发明的钻井液用超高温抗盐滤失剂具有抗高温、抗盐的功能，以及具有且其在钻井液中的黏度效应小，热稳定性好，抗温抗盐能力强的效果。

Description

钻井液用超高温抗盐滤失剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学领域，尤其涉及一种钻井液用超高温抗盐滤失剂及其制备方法。
背景技术
随着世界能源需求的增加，深井、超深井越来越多，世界石油勘探开发逐渐向深部地层发展，井底温度可达200℃以上的高温。钻井地层日趋复杂，对钻井液在高温高矿化度环境中的稳定性提出来更苛刻的要求。
现有生产工艺生产出的钻井液用超高温抗盐滤失剂在应用中存在使用黏度效应大、热稳定性较差、抗温抗盐能力不够强的缺陷，抗盐、抗钙、镁能力差。
现有聚合物降滤失剂基本可以满足200℃以内钻井的需求，但已不能满足超高温条件下盐水和饱和盐水钻井液高温高压滤失量控制的需要，为了在盐水钻井液和高温条件下起到降滤失作用，就必须提高加入量，带来的不利影响是使用钻井液粘度提高，流变性不易控制。
因此，为适应钻井过程中日益复杂的环境，需要开发新的钻井液用超高温抗盐滤失剂。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供了一种钻井液用超高温抗盐滤失剂，具有抗高温、抗盐、抗钙、抗镁、降滤失的功能，同时即使经过240℃高温老化后其滤失量仍然较低,并且特别适宜在深井超深井中使用，不污染环境。
一种钻井液用超高温抗盐滤失剂，由以下重量份的组分组成：
腐殖酸30-50份，氢氧化钠7-10份，苯酚10-15份、甲醛20-40份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸3-9份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份。
优选地，所述钻井液用超高温抗盐滤失剂由以下重量份的组分组成：
腐殖酸35-45份，氢氧化钠8-9份，苯酚12-14份、甲醛25-35份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5-7份、聚乙烯吡咯烷酮4份。
优选地，所述钻井液用超高温抗盐滤失剂由以下重量份的组分组成：
腐殖酸40份，氢氧化钠8份，苯酚13份、甲醛30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6份、聚乙烯吡咯烷酮4份。
其中，聚乙烯基吡咯烷酮作为高分子表面活性剂，在不同的分散体系中，可作为分散剂、乳化剂、增稠剂、流平剂、粒度调节剂、抗再沉淀剂、凝聚剂、助溶剂和洗涤剂。在高分子聚合过程中作为增稠剂、分散稳定剂和粘结调节剂等。
本发明使用的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸具有以下效果：与N-乙烯基吡咯烷酮类的嵌段共聚物，在高温、高压、高剪切条件下使用不发生降解，稳定性良好。
本发明使用的腐殖酸具有以下效果：抗温能力强，且对环境无污染，来源丰富、价格低廉，可以大大的降低生产成本。
本发明还提供了一种钻井液用超高温抗盐滤失剂的制备方法，包括以下步骤：按重准备原料，在反应釜中搅拌混匀，加入水使溶解后总质量百分比为25％-35％，将温度升至155±5℃；反应4-5小时后，经喷雾干燥塔烘干至黑褐色干粉，即为钻井液用超高温抗盐滤失剂。
有益效果
1、本发明的钻井液用超高温抗盐滤失剂适用于淡水、盐水、饱和盐水和海水钻井液，抗盐、抗钙、镁能力强，抗高温抗盐降滤失作用特别显著。
2、本发明的钻井液用超高温抗盐滤失剂的添加量一般为1.0-3.0％，添加量仅为同类产品的50％，缩减了生产成本。
3、本发明的钻井液用超高温抗盐滤失剂可抗温达240℃，具有优良的耐高温性能，可在深井超深井中使用，用该降滤失剂处理的钻井液即使经过240℃高温老化后其滤失量仍然较低。
4、产品不仅具有较强的降滤失能力，且其在钻井液中的黏度效应小，热稳定性好，抗温抗盐能力强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
钻井液用超高温抗盐滤失剂制备
实施例1
称取腐殖酸40g，氢氧化钠8g，苯酚13g、甲醛30g、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6g、聚乙烯吡咯烷酮4g，在反应釜中搅拌混匀，加入水使溶解后总质量百分比为30％，将温度升至155±5℃；反应4-5小时后，经喷雾干燥塔烘干至黑褐色干粉，得到钻井液用超高温抗盐滤失剂。
对比例1
除使用实施例1中制备超高温抗盐滤失剂的原料外，还加入25g焦亚硫酸钠、55g丙烯酰胺、50gN-异丙基丙烯酰胺，按照与实施例1相同的方式制备钻井液用超高温抗盐滤失剂。
对比例2
除使用实施例1中制备超高温抗盐滤失剂的原料外，还加入5g丙烯酸、15g丙烯酰胺，按照与实施例1相同的方式制备钻井液用超高温抗盐滤失剂。
对比例3
除了不使用聚乙烯吡咯烷酮以外，按照与实施例1相同的方式制备钻井液用超高温抗盐滤失剂。
对比例4
除了不使用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸以外，按照与实施例1相同的方式制备钻井液用超高温抗盐滤失剂。
对比例5
除了不使用丙烯酰胺和焦亚硫酸钠以外，按照与对比例1相同的方式制备钻井液用超高温抗盐滤失剂。
对比例6
除了腐殖酸用量为55g以外，按照与实施例1相同的方式制备钻井液用超高温抗盐滤失剂。
对比例7
采用与实施例1相同的原料，制备时温度升至175±5℃；反应4-5小时后，制备钻井液用超高温抗盐滤失剂。
对比例8
采用与实施例1相同的原料，制备时温度升至135±5℃；反应4-5小时后，制备钻井液用超高温抗盐滤失剂。
下面对实施例1和对比例1-8制备的钻井液用超高温抗盐滤失剂的性能进行测试。
淡水基浆：膨润土4.5重量份，纯碱0.5重量份，水100重量份，室温下放置养护24小时。
盐水基浆：膨润土4.5重量份，氯化钠4重量份，水100重量份，室温下放置养护24小时。
饱和盐水基浆：膨润土4.5重量份，氯化钠36重量份，水100重量份，室温下放置养护24小时。
在上述基浆中，加入2％的本发明实施例1和对比例1-8制备的钻井液用超高温抗盐滤失剂，搅拌均匀。在室温下放置养护24小时，或在240℃下滚动老化24小时后，按照GB/T16783.1-2006标准，测试试验浆的表观粘度和滤失量。室温下放置养护24小时淡水基浆、盐水基浆、饱和盐水基浆中表观粘度及滤失量数据各项性能测试结果见表1。
表1
240℃下滚动老化24小时淡水基浆、盐水基浆、饱和盐水基浆中表观粘度及滤失量数据各项性能测试结果见表2。
表2
从表1和表2的结果可以看出，根据本发明的钻井液用超高温抗盐滤失剂，相比于现有的降滤失剂，具有抗良好的抗高温稳定性和流变性能，抗高温抗盐降滤失效果特别显著，满足快速、安全和高效的钻井要求，可用于淡水、盐水、饱和盐水和海水钻井液中。

Claims (4)

1.一种钻井液用超高温抗盐滤失剂，由以下重量份的组分组成：
腐殖酸30-50份，氢氧化钠7-10份，苯酚10-15份、甲醛20-40份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸3-9份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份。
2.根据权利要求1所述的钻井液用超高温抗盐滤失剂，由以下重量份的组分组成：
腐殖酸35-45份，氢氧化钠8-9份，苯酚12-14份、甲醛25-35份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5-7份、聚乙烯吡咯烷酮4份。
3.根据权利要求1所述的钻井液用超高温抗盐滤失剂，由以下重量份的组分组成：
腐殖酸40份，氢氧化钠8份，苯酚13份、甲醛30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6份、聚乙烯吡咯烷酮4份。
4.一种权利要求1-3任一项所述的钻井液用超高温抗盐滤失剂的制备方法，包括：
按重准备原料，在反应釜中搅拌混匀，加入水使溶解后总质量百分比为25％-35％，将温度升至155±5℃；反应4-5小时后，经喷雾干燥塔烘干至黑褐色干粉，即为钻井液用超高温抗盐滤失剂。
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