CN106336858B - 钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用 - Google Patents

钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106336858B
CN106336858B CN201610704226.9A CN201610704226A CN106336858B CN 106336858 B CN106336858 B CN 106336858B CN 201610704226 A CN201610704226 A CN 201610704226A CN 106336858 B CN106336858 B CN 106336858B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
lignite
drilling fluid
temperature
loss additive
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.)
Active
Application number
CN201610704226.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106336858A (zh
Inventor
冯海平
杨静
赵利
王义虎
全晓虎
刘传青
王飞
冯奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Shida Bocheng Technology Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Tiancheng Tuoyuan Technology Development Co ltd
Beijing Shida Bocheng Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Tiancheng Tuoyuan Technology Development Co ltd, Beijing Shida Bocheng Technology Co Ltd filed Critical Tianjin Tiancheng Tuoyuan Technology Development Co ltd
Priority to CN201610704226.9A priority Critical patent/CN106336858B/zh
Publication of CN106336858A publication Critical patent/CN106336858A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106336858B publication Critical patent/CN106336858B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/32—Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/08—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F289/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds not provided for in groups C08F251/00 - C08F287/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass, e.g. flours, kernels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用，属于钻井技术领域。该降滤失剂由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份组分：褐煤50份、NaOH 10份、蒸馏水300份、磺化剂10份、苯酚5份、木质素10份、水解聚丙烯腈10份、N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮5份、催化剂1份。该产品抗高价离子污染能力强，抗钙、镁可达20000ppm，可用于淡水、盐水、饱和盐水和海水钻井液。

Description

钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用
技术领域
本发明属于钻井技术领域，具体涉及钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用。
背景技术
钻井液用抗高温降滤失剂是一种耐温抗盐的钻井液处理剂。本处理剂通过对褐煤磺化、树脂化等改性处理，配合水解聚丙烯腈和木质素，同时引入N-乙烯基-2-吡咯烷酮而制成的高分子接枝聚合物。本产品成粉末状，可直接使用，在钻井液中具有快速溶解、分散性好等特点。
由于引入多种耐温、抗盐基团，从而提高了聚合物分子的刚性，提高其耐温、抗盐、及抗剪切性。本产品克服了常规聚合物的抗剪切性差、抗盐差、对高价金属离子敏感和热稳定性差等缺点，是一种全新的降滤失剂，可用于深井、超深井中和高矿化度盐水中，也可用于低固相、无固相钻井液的增粘提切降滤失剂。抗高价离子污染能力强，抗钙、镁可达20000ppm，可用于淡水、盐水、饱和盐水和海水钻井液。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钻井液用抗高温降滤失剂，该降滤失剂由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份组分：褐煤50份、NaOH 10份、蒸馏水300份、磺化剂10份、苯酚5份、木质素10份、水解聚丙烯腈10份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份、催化剂1份。
其中，上述钻井液用抗高温降滤失剂中，所述褐煤中游离腐殖酸含量大于50％。
其中，上述钻井液用抗高温降滤失剂中，所述磺化剂为氯磺酸。
其中，上述钻井液用抗高温降滤失剂中，所述催化剂为双氧水。
进一步的，本发明还提供了上述钻井液用抗高温降滤失剂的生产工艺，该生产工艺包括以下步骤：
(1)褐煤预处理：
在常温条件下，将褐煤50份加入至3wt％的NaOH溶液中，搅拌1小时，去除不溶残渣，用盐酸将所得溶液中和至pH＝5，使腐殖酸沉淀，经分离、水洗烘干得腐殖酸；
(2)褐煤改性处理：
将NaOH 10份溶于蒸馏水300份中，然后加入步骤(1)得到的腐殖酸，10分钟后加入磺化剂10份，再加入苯酚5份，在130℃下反应，得褐煤改性产物；
(3)接枝聚合：
将木质素10份、水解聚丙烯腈10份和N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份，依次缓慢加入反应釜，搅拌30分钟后，加入催化剂2份，于130℃下进行接枝聚合2h，经喷雾干燥得粉状产品。
进一步的，本发明还提供上述钻井液用抗高温降滤失剂在淡水、盐水、饱和盐水和海水钻井液中的应用。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的降滤失剂产品具有良好的抗温性能，单剂抗温200℃以上；产品为粉末状，且原料易得，大大降低了生产成本，同时减少了对环境的污染；该产品还具有良好的水溶性，快速溶解，可直接加入泥浆中，能够改善泥浆的流变性，减少井下事故发生；具有良好的抗盐至饱和，抗钙、镁可达20000ppm；该产品还具有良好的配伍性，适用于淡浆、盐水浆和海水钻井液，应用更加广泛。
附图说明
图1为本发明钻井液用抗高温降滤失剂的生产工艺流程图。
具体实施方式
本发明所要解决的技术问题是提供一种钻井液用抗高温降滤失剂，该降滤失剂由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份组分：褐煤50份、NaOH 10份、蒸馏水300份、磺化剂10份、苯酚5份、木质素10份、水解聚丙烯腈10份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份、催化剂1份。
其中，上述钻井液用抗高温降滤失剂中，所述褐煤中游离腐殖酸含量大于50％。
其中，上述钻井液用抗高温降滤失剂中，所述磺化剂为本领域常用磺化剂，优选为氯磺酸。
其中，上述钻井液用抗高温降滤失剂中，所述催化剂为本领域常用催化剂，优选为双氧水。
进一步的，本发明还提供了上述钻井液用抗高温降滤失剂的生产工艺，该生产工艺包括以下步骤：
(1)褐煤预处理：
在常温条件下，将褐煤50份加入至3wt％的NaOH溶液中，搅拌1小时，去除不溶残渣，用盐酸将所得溶液中和至pH＝5，使腐殖酸沉淀，经分离、水洗烘干得腐殖酸；
(2)褐煤改性处理：
将NaOH 10份溶于蒸馏水300份中，然后加入步骤(1)得到的腐殖酸，10分钟后加入氯磺酸10份，再加入苯酚5份，在130℃下反应，得褐煤改性产物；
(3)接枝聚合：
将木质素10份、水解聚丙烯腈10份和N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份，依次缓慢加入反应釜，搅拌30分钟后，加入双氧水2份，于130℃下进行接枝聚合2h，经喷雾干燥得粉状产品。
上述抗高温降滤失剂由发明人独立完成，通过对褐煤磺化、树脂化等改性处理，配合水解聚丙烯腈和木质素，同时引入N-乙烯基-2-吡咯烷酮，使产物分子中含有一定数量邻位双酚羟基、酚羟基、醇羟基、磺甲基等官能团，和部分水解聚丙烯腈共聚合物具有天然高分子和合成高分子的协合功能，分子增大并增加了对粘土的吸附能力。使粘土悬浮体中负电荷增强，粘土颗粒的电动电位负值增加，水化膜增厚，也就相应的增加了助剂的抗盐和耐高温能力。同时磺化褐煤中腐植酸还能与粘土颗粒形成网状结构，使粘土颗粒稳定分散，堵塞泥饼空隙，使泥饼致密，薄而坚韧，渗透率变小，过滤阻力增大，因而失水量降低。
进一步的，本发明还提供上述钻井液用抗高温降滤失剂在淡水、盐水、饱和盐水和海水钻井液中的应用。
下面通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例之中。
实施例
本发明钻井液用抗高温降滤失剂按照以下生产工艺制备得到：
(1)褐煤预处理：
在常温条件下，将褐煤50份加入至3wt％的NaOH溶液中，搅拌1小时，去除不溶残渣，用盐酸将所得溶液中和至pH＝5，使腐殖酸沉淀，经分离、水洗烘干得腐殖酸；
(2)褐煤改性处理：
将NaOH 10份溶于蒸馏水300份中，然后加入步骤(1)中得到的腐殖酸，10分钟后加入氯磺酸10份，再加入苯酚5份，在130℃下反应，得褐煤改性产物；
(3)接枝聚合：
将木质素10份、水解聚丙烯腈10份和N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份，依次加入反应釜，搅拌30分钟后，加入双氧水2份，于130℃下进行接枝聚合2h，经喷雾干燥得粉状产品。
制得的产品经本领域常规检测方法检测，并将其分别应用于海水钻井液、淡水钻井液中，180℃老化16h，其性能数据如表1所示。从表1可见，产品颗粒粒度细，有效物含量高，产品应用于海水钻井液中，API滤失量仅为10.1mL，HTHP滤失量仅为26mL；应用于淡水钻井液中，API滤失量仅为8.5mL，HTHP滤失量仅为22mL。
表1.
Figure BDA0001085724580000031
Figure BDA0001085724580000041

Claims (3)

1.钻井液用抗高温降滤失剂，其特征在于，该降滤失剂由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份组分：褐煤50份、NaOH 10份、蒸馏水300份、磺化剂10份、苯酚5份、木质素10份、水解聚丙烯腈10份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份、催化剂1份；所述催化剂为双氧水；所述磺化剂为氯磺酸；
该生产工艺包括以下步骤：
(1)褐煤预处理：
在常温条件下，将褐煤50份加入至3wt％的NaOH溶液中，搅拌1小时，去除不溶残渣，用盐酸将所得溶液中和至pH＝5，使腐殖酸沉淀，经分离、水洗烘干得腐殖酸；
(2)褐煤改性处理：
反应釜中，将NaOH 10份溶于蒸馏水300份中，然后加入步骤(1)得到的腐殖酸，10分钟后加入磺化 剂10份，再加入苯酚5份，在130℃下反应，得褐煤改性产物；
(3)接枝聚合：
将木质素10份、水解聚丙烯腈10份和N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份，依次加入上述反应釜，搅拌 30分钟后，加入催化剂1份，于130℃下进行接枝聚合2h，经喷雾干燥得粉状产品。
2.根据权利要求1所述钻井液用抗高温降滤失剂，其特征在于，所述褐煤中游离腐殖酸含量大于50％。
3.权利要求1～2任一项所述钻井液用抗高温降滤失剂在淡水、盐水、饱和盐水和海水钻井液中的应用。
CN201610704226.9A 2016-08-22 2016-08-22 钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用 Active CN106336858B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610704226.9A CN106336858B (zh) 2016-08-22 2016-08-22 钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610704226.9A CN106336858B (zh) 2016-08-22 2016-08-22 钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106336858A CN106336858A (zh) 2017-01-18
CN106336858B true CN106336858B (zh) 2020-11-24

Family

ID=57825188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610704226.9A Active CN106336858B (zh) 2016-08-22 2016-08-22 钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106336858B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107556490A (zh) * 2017-09-27 2018-01-09 安徽金叶碳素科技有限公司 一种抗高温抗盐褐煤腐植酸接枝共聚降滤失剂及其制备方法
CN108102617A (zh) * 2017-12-16 2018-06-01 保定市三拓化工产品有限公司 一种钻井液用抗高温抗盐降滤失剂羧基磺酸基聚合物及其制备方法
CN108276975A (zh) * 2018-03-02 2018-07-13 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 一种抗高温水基钻井液及其制备方法
CN109652032B (zh) * 2019-01-22 2021-08-03 北京宏勤石油助剂有限公司 一种钻井液用泥饼增韧改良剂及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037852C (zh) * 1991-08-27 1998-03-25 石油勘探开发科学研究院钻井工艺研究所 阳离子型钻井液
CN100546414C (zh) * 2004-02-27 2009-09-30 诺基亚西门子通信系统技术（北京）有限公司 一种移动通信系统中对运行或测试数据进行处理和分析的方法和装置
CN101230257B (zh) * 2007-12-28 2011-02-02 中国石油大学(华东) 一种褐煤树脂类钻井液降滤失剂的制备方法
CN103013456A (zh) * 2012-12-22 2013-04-03 中国石油大学(华东) 一种钻井液用抗高温降粘降滤失剂及其制备方法
CN103710008A (zh) * 2013-12-29 2014-04-09 哈尔滨工业大学 一种抗高温钻井液用降滤失剂及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4670482A (en) * 1984-12-10 1987-06-02 Westvaco Corporation Ammonium lignosulfonates
AU2012218188B2 (en) * 2011-09-28 2014-05-22 China Petroleum & Chemical Corporation A dispersant and a drilling fluid containing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037852C (zh) * 1991-08-27 1998-03-25 石油勘探开发科学研究院钻井工艺研究所 阳离子型钻井液
CN100546414C (zh) * 2004-02-27 2009-09-30 诺基亚西门子通信系统技术（北京）有限公司 一种移动通信系统中对运行或测试数据进行处理和分析的方法和装置
CN101230257B (zh) * 2007-12-28 2011-02-02 中国石油大学(华东) 一种褐煤树脂类钻井液降滤失剂的制备方法
CN103013456A (zh) * 2012-12-22 2013-04-03 中国石油大学(华东) 一种钻井液用抗高温降粘降滤失剂及其制备方法
CN103710008A (zh) * 2013-12-29 2014-04-09 哈尔滨工业大学 一种抗高温钻井液用降滤失剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106336858A (zh) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106336858B (zh) 钻井液用抗高温降滤失剂及其生产工艺和应用
Aro et al. Production and application of lignosulfonates and sulfonated lignin
Wang et al. Chemosynthesis and structural characterization of a novel lignin-based bio-sorbent and its strong adsorption for Pb (II)
Maleki et al. Ethyl acrylate grafted chitosan for heavy metal removal from wastewater: Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies
Bratskaya et al. Heavy metals removal by flocculation/precipitation using N-(2-carboxyethyl) chitosans
Zhang et al. Removal of anionic dyes from aqueous solution by leaching solutions of white mud
CN101992064A (zh) 一种新型单宁酸固化壳聚糖重金属离子吸附剂的制备方法
CN105478088B (zh) 一种用于水处理的壳聚糖-石墨烯微球的制备方法
CN106006898B (zh) 一种以麦麸为原料的污水处理絮凝剂及其制备方法
CN104556331A (zh) 一种聚合铝-改性海藻酸钠无机有机复合絮凝剂及其制备方法
CN104649398A (zh) 有机高分子重金属螯合絮凝剂及其制备方法和应用
CN104725644B (zh) 一种基于天然高分子的两性絮凝剂及其制备方法
CN110624514B (zh) 一种提高腐植酸对金属离子吸附量的方法
CN105399896A (zh) 一种吸附重金属离子和酚类化合物的凝胶材料的制备方法及其产品
CN106311163B (zh) 一种吸附砷的壳聚糖/氢氧化铁复合吸附剂的制备方法
CN102241801B (zh) 一种AA/AMPS-Na/MACD共聚物
KR101628167B1 (ko) 중금속 제거용 재사용가능한 하이드로겔 및 이의 용도
CN114735795B (zh) 一种海藻酸钠-硅藻土复合磁性絮凝剂及其制备方法
CN103977773A (zh) 一种凤眼莲纤维素黄原酸钙盐的制备方法及应用
CN105255458A (zh) 一种高效钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法
Wu et al. An amphiphilic flocculant with a lignin core for efficient separation of suspended solids
CN107162145A (zh) 一种含有黄原酸基的重金属鳌合絮凝剂及其制备和应用
JP2001219005A (ja) 凝集剤及び水処理における凝集処理方法
CN103420342A (zh) 一种纳米过氧化镁的制备方法
CN1084781C (zh) 风化煤树脂类盐水型降滤失剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190712

Address after: 301600 North Side of Xuzhuangzi Village, Jinghai Town, Jinghai County, Tianjin

Applicant after: TIANJIN TIANCHENG TUOYUAN TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD.

Applicant after: Beijing ShidaBocheng Technology Co., Ltd.

Address before: 300450 in Tianjin Binhai Economic and Technological Development Zone (Nangang Industrial Zone) Hong Kong Road South, East West China and Hong Kong

Applicant before: Tianjin Boke Fine Chemical Co., Ltd.

Applicant before: TIANJIN TIANCHENG TUOYUAN TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant