CN108559465A - 一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，属于钻井用降滤失剂的制备技术领域。一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，包括以下工艺步骤：将粉粹的腈纶丝加入碱水中，粉粹的腈纶丝的加入量占碱水和腈纶丝混合物质量的38%‑42%，在高温高压的条件下，使混合物中的腈纶丝进行水解反应；在水解反应后的混合物中加入占混合物质量的0.5%‑1.5%的纤维素，加入纤维素的混合物在65℃‑75℃的条件下保温4‑6个小时，得到聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液。本发明的钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液合成工艺简单、抗高温抗盐性能好、价格低廉、生产成本低，适合广泛使用。

Description

一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液
技术领域
本发明涉及一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，属于钻井用降滤失剂的制备技术领域。
背景技术
随着石油工业的发展和石油需求的不断增长，油气勘探开发逐渐向深部地层和海上发展，钻井工程的难度越来越大，这就对钻井液和钻井液处理剂提出了更高要求，尤其是抗高温、抗盐性能。降滤失剂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，稳定井壁，使得钻井快速安全的进行。
降滤失剂作为钻井用的重要处理剂之一，对保证安全、快速、高效钻井起着重要作用，其用量最大，且种类繁多，主要为天然材料或天然材料改性产物和合成聚合物类。近年来，为了满足复杂地层条件安全钻井的需要，抗高温、抗盐钻井液降滤失剂的研究逐步得到重视，有着广阔的应用前景，正逐步成为国内外研究的热点。
近些年来国内研究工作主要集中在以丙烯酰胺为基础的多元共聚物体系上，通过在分子链上引入磺化基团和刚性链来提高产品的抗高温和抗盐性能，但在实际使用过程中，这些产品都难以承受200℃以上的高温，并且其合成工艺复杂、合成成本高、成品为固体状，钻井时需提前将固体状降滤失剂充分溶解，操作繁琐且效率低，无法满足深井、超深井的钻井要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成工艺简单、抗高温、抗盐性能好、价格低廉的钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，包括以下工艺步骤：
步骤1：将经过筛选去除杂质的腈纶丝进行粉粹；
步骤2：将粉粹的腈纶丝加入碱水中，粉粹的腈纶丝的加入量占碱水和腈纶丝混合物质量的38%-42%，在高温高压的条件下，使混合物中的腈纶丝进行水解反应；
步骤3：在步骤2的水解反应后的混合物中加入占混合物质量的0.5%-1.5%的纤维素，加入纤维素的混合物在65℃-75℃的条件下保温4-6个小时，得到聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1中的腈纶丝为毛衣、毯子等废旧的生活用织物，腈纶丝的主要成分为聚丙烯腈纤维。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中的碱水是PH值为9-11的NaOH水溶液。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中混合物中的腈纶丝进行水解反应使用的设备为反应釜。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中混合物中的腈纶丝进行水解反应的高温条件为220℃-230℃；高压条件为24MPa-28 MPa；反应时间为4-6个小时。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中混合物中的腈纶丝进行水解反应的高温条件为225℃；高压条件为26 MPa；反应时间为5个小时。
本发明技术方案的进一步改进在于：腈纶丝进行水解反应后得到分子量为5万到10万之间的聚丙烯腈。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中在水解反应后的混合物中加入占混合物质量的1%的纤维素，加入纤维素的混合物在70℃的条件下保温5个小时。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明的钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液合成工艺简单，具有较好的抗高温、抗盐降失水性能，与传统的固体状降虑失剂相比，本发明的降滤失剂成品为乳液状，钻井作业时无需提前溶解，可现场直接使用，其抗盐降失水性能效果可以提高至少50%，大大提高钻进作业效率，满足深井、超深井的钻井要求。本发明的降滤失剂乳液所用原料价格低廉，生产成本低，且在生产过程中不会产生废气、废水、废渣，能变废为宝，生产过程非常环保。
本发明所使用的腈纶丝为毛衣、毯子等废旧的生活用织物的粉碎物，充分利用废旧物品，价格低廉，有很好的环保作用。
本发明的腈纶丝进行水解反应的高温条件为220℃-230℃；高压条件为24MPa-28MPa；反应时间为4-6个小时，上述水解条件可以使腈纶丝水解更充分。
本发明的腈纶丝在碱水中进行水解反应可以加快水解的进程。
本发明在水解反应后的混合物中加入纤维素，可以增加聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液的粘度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明：
本发明公开了一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，具有较好的抗高温、抗盐降失水性能，与传统的固体状降虑失剂相比，本发明的降滤失剂成品为乳液状，钻井作业时无需提前溶解，可现场直接使用，其抗盐降失水性能效果可以提高至少50%，所用原料价格低廉，生产成本低，生产过程非常环保。
本发明的钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，包括以下工艺步骤：
步骤1：将经过筛选去除杂质的腈纶丝进行粉粹。所述腈纶丝为毛衣、毯子等废旧的生活用织物的粉碎物，腈纶丝的主要成分为聚丙烯腈纤维。
步骤2：将粉粹的腈纶丝加入碱水中，所述的碱水是PH值为9-11的NaOH水溶液。粉粹的腈纶丝的加入量占碱水和腈纶丝混合物质量的38%-42%，碱水和腈纶丝的混合物在高温条件为220℃-230℃、高压条件为24MPa-28 MPa的反应釜中使腈纶丝进行水解反应，反应时间为4-6个小时，腈纶丝进行水解反应后得到分子量为5万到10万之间的聚丙烯腈。
步骤3：在步骤2的水解反应后的混合物中加入占混合物质量的0.5%-1.5%的纤维素，加入纤维素的混合物在65℃-75℃的条件下保温4-6个小时，得到聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液。
下面是具体的实施例：
实施例1
步骤1：将经过筛选去除杂质的腈纶丝进行粉粹。所述腈纶丝为毛衣、毯子等废旧的生活用织物的粉碎物，腈纶丝的主要成分为聚丙烯腈纤维。原材料的制备充分利用了废旧物品，价格低廉，有很好的环保作用。
步骤2：将粉粹的腈纶丝加入碱水中，所述的碱水是PH值为10的NaOH水溶液。粉粹的腈纶丝的加入量占碱水和腈纶丝混合物质量的40%，碱水和腈纶丝的混合物在高温条件为225℃、高压条件为26MPa的反应釜中使腈纶丝进行水解反应，反应时间为5个小时。上述水解条件可以使腈纶丝水解更充分，腈纶丝进行水解反应后得到分子量为5万到10万之间的聚丙烯腈。
步骤3：在步骤2的水解反应后的混合物中加入占混合物质量的1%的纤维素，加入纤维素的混合物在70℃的条件下保温5个小时，得到聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液。加入纤维素，可以增加聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液的粘度。
实施例2
步骤1：将经过筛选去除杂质的腈纶丝进行粉粹。所述腈纶丝为毛衣、毯子等废旧的生活用织物的粉碎物，腈纶丝的主要成分为聚丙烯腈纤维。原材料的制备充分利用了废旧物品，价格低廉，有很好的环保作用。
步骤2：将粉粹的腈纶丝加入碱水中，所述的碱水是PH值为9的NaOH水溶液。粉粹的腈纶丝的加入量占碱水和腈纶丝混合物质量的38%，碱水和腈纶丝的混合物在高温条件为220℃、高压条件为24MPa的反应釜中使腈纶丝进行水解反应，反应时间为4个小时，上述水解条件可以使腈纶丝水解更充分，腈纶丝进行水解反应后得到分子量为5万到10万之间的聚丙烯腈。
步骤3：在步骤2的水解反应后的混合物中加入占混合物质量的0.5%的纤维素，加入纤维素的混合物在65℃的条件下保温4个小时，得到聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液。加入纤维素，可以增加聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液的粘度。
实施例3
步骤1：将经过筛选去除杂质的腈纶丝进行粉粹。所述腈纶丝为毛衣、毯子等废旧的生活用织物的粉碎物，腈纶丝的主要成分为聚丙烯腈纤维。原材料的制备充分利用了废旧物品，价格低廉，有很好的环保作用。
步骤2：将粉粹的腈纶丝加入碱水中，所述的碱水是PH值为11的NaOH水溶液。粉粹的腈纶丝的加入量占碱水和腈纶丝混合物质量的42%，碱水和腈纶丝的混合物在高温条件为230℃、高压条件为28 MPa的反应釜中使腈纶丝进行水解反应，反应时间为6个小时。上述水解条件可以使腈纶丝水解更充分，腈纶丝进行水解反应后得到分子量为5万到10万之间的聚丙烯腈。
步骤3：在步骤2的水解反应后的混合物中加入占混合物质量的1.5%的纤维素，加入纤维素的混合物在75℃的条件下保温6个小时，得到聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液。加入纤维素，可以增加聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液的粘度。
上述三个实施例得到的聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液经检测，各项指标均符合使用标准。
本发明的钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液合成工艺简单，具有较好的抗高温、抗盐降失水性能，与传统的固体状降虑失剂相比，本发明的降滤失剂成品为乳液状，钻井作业时无需提前溶解，可现场直接使用，其抗盐降失水性能效果可以提高至少50%，大大提高钻进作业效率，满足深井、超深井的钻井要求。本发明的降滤失剂乳液所用原料价格低廉，生产成本低，且在生产过程中不会产生废气、废水、废渣，能变废为宝，生产过程非常环保。

Claims (8)

1.一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，其特征在于：包括以下工艺步骤：
步骤1：将经过筛选去除杂质的腈纶丝进行粉粹；
步骤2：将粉粹的腈纶丝加入碱水中，粉粹的腈纶丝的加入量占碱水和腈纶丝混合物质量的38%-42%，在高温高压的条件下，使混合物中的腈纶丝进行水解反应；
步骤3：在步骤2的水解反应后的混合物中加入占混合物质量的0.5%-1.5%的纤维素，加入纤维素的混合物在65℃-75℃的条件下保温4-6个小时，得到聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液。
2.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，其特征在于：步骤1中的腈纶丝为毛衣、毯子等废旧的生活用织物，腈纶丝的主要成分为聚丙烯腈纤维。
3.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，其特征在于：步骤2中的碱水是PH值为9-11的NaOH水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，其特征在于：步骤2中混合物中的腈纶丝进行水解反应使用的设备为反应釜。
5.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，其特征在于：步骤2中混合物中的腈纶丝进行水解反应的高温条件为220℃-230℃；高压条件为24MPa-28MPa；反应时间为4-6个小时。
6.根据权利要求4所述的一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，其特征在于：步骤2中混合物中的腈纶丝进行水解反应的高温条件为225℃；高压条件为26 MPa；反应时间为5个小时。
7.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，其特征在于：腈纶丝进行水解反应后得到分子量为5万到10万之间的聚丙烯腈。
8.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚丙烯腈抗盐降滤失剂乳液，其特征在于：步骤3中在水解反应后的混合物中加入占混合物质量的1%的纤维素，加入纤维素的混合物在70℃的条件下保温5个小时。
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