CN109160970A - 一种油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)将甲醇和去离子水加入三口烧瓶中搅拌20min使其均匀混合；(2)向步骤(1)中加入分散剂聚乙烯基吡咯烷酮同时通入氮气，在室温下磁力搅拌使其溶解；(3)向步骤(2)中分别加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，将其置于水浴锅中均匀升温至70℃后开始计时反应5h，同时在不同反应时间段加入交联剂二乙烯基苯；(4)反应结束后冷却至室温，用无水乙醇洗涤后真空干燥，最后得到油基钻井液用聚合物降滤失剂。该方法合成的降滤失剂能够很好的分散在柴油中，同时具有辅助乳化的能力从而改善钻井液体系的综合性能。

Description

一种油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法
技术领域
本发明涉及降滤失剂技术领域，具体为一种油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法。
背景技术
近几年来由于中、浅部地层石油的开发已经不能满足社会需求，油气勘探开发不断向深部地层发展以及页岩气勘探规模的扩大，油基钻井液的优势越来越突出对油基钻井液的研究成为一大热点。在钻井过程中由于滤液侵入地层会在引起井壁失稳等各种井下复杂情况发生的同时造成钻井成本的增加所以对于钻井液性能的提升至关重要，而钻井液的各项性能主要取决于处理剂的研制与应用。经过调研发现，目前国内外油基钻井液用降滤失剂主要为腐殖酸类和氧化沥青类，氧化沥青类产品加入钻井液体系经过高温老化后严重影响体系流变性以及腐殖酸类降滤失剂在钻井液体系加量过大已经成为大家现在公认的问题，因此研制一种新型的具有抗高温、对钻井液体系流变性影响小、具有降滤失性能的处理剂来满足现代钻井技术的发展需求是十分有必要的。
由于丙烯酰胺制备方法简单是现代工业常用的一种单剂，与其它试剂相比毒性较小且其中的酰胺基官能团是一种乳化基团，在油基钻井液中具有良好辅助乳化的功能，所以本实验选用丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯为反应单体，合成分子主链以疏水长碳链相连的具有热稳定性的高分子聚合物。该聚合物能够很好的分散于柴油中，体系升温至一定温度后该聚合物降滤失剂具有一定的粘弹性，作用于泥饼后提高泥饼质量形成渗透率低且致密的泥饼降低体系滤失量，从而降低钻井事故的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
(1)将甲醇和去离子水加入三口烧瓶中搅拌20min使其均匀混合；
(2)向步骤(1)中加入分散剂聚乙烯基吡咯烷酮同时通入氮气，在室温下磁力搅拌使其溶解，转速为1000-2000rpm；
(3)向步骤(2)中分别加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，将其置于水浴锅中均匀升温至70℃后开始计时反应5h，同时在不同反应时间段加入交联剂二乙烯基苯；
(4)反应结束后冷却至室温，将反应粗品离心并用无水乙醇洗涤3-5次除去未反应单体，最后将其置于真空干燥箱中真空干燥，最后得到油基钻井液用聚合物降滤失剂。
优选的，所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，所述的步骤(1)中甲醇与去离子水的体积比为7∶3。
优选的，所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，所述的步骤(2)中分散剂聚乙烯基吡咯烷酮加量为溶液总体积的4％。
优选的，所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，所述的步骤(3)中丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯的质量比为1∶3，引发剂加量为总体积的1％，交联剂加量为总体积2％。
优选的，所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，所述的步骤(4)中真空干燥的条件为50℃下真空干燥24h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的方法简单，用该方法制备的油基钻井液用聚合物降滤失剂抗温性能优异，能够在油基体系中起到良好的降滤失的作用，扩大了油基钻井液降滤失剂类型，合成的降滤失剂能够很好的分散在柴油中且抗温性能优异、玻璃化转变温度适中，在油基钻井液体系中起到良好的降滤失的作用的同时具有辅助乳化的能力从而改善钻井液体系的综合性能。
附图说明
附图1是本发明合成降滤失剂DSC曲线图。
附图2是本发明不同温度对钻井液滤失量的影响图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
实施例1：
一种油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)将甲醇和去离子水加入三口烧瓶中搅拌20min使其均匀混合；
(2)向步骤(1)中加入分散剂聚乙烯基吡咯烷酮同时通入氮气，在室温下磁力搅拌使其溶解，转速为1000-2000rpm；
(3)向步骤(2)中分别加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，将其置于水浴锅中均匀升温至70℃后开始计时反应5h，同时在不同反应时间段加入交联剂二乙烯基苯；
(4)反应结束后冷却至室温，将反应粗品离心并用无水乙醇洗涤3-5次除去未反应单体，最后将其置于真空干燥箱中真空干燥，最后得到油基钻井液用聚合物降滤失剂。
实施例2：
根据实施例1所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，所述的步骤(1)中甲醇与去离子水的体积比为7∶3。
实施例4：
根据实施例1或2所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，所述的步骤(2)中分散剂聚乙烯基吡咯烷酮加量为溶液总体积的4％。
实施例4：
根据实施例1或2或3所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，所述的步骤(3)中丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯的质量比为1∶3，引发剂加量为总体积的1％，交联剂加量为总体积2％。
实施例5：
根据实施例1或2或3或4所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，所述的步骤(4)中真空干燥的条件为50℃下真空干燥24h。
实施例6：
根据实施例1或2或3或4或5所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，
(1)甲醇和去离子水以体积比为7∶3的比例加入三口烧瓶中，在室温下以1000-2000rpm的转速充分搅拌使其混合均匀。
(2)向步骤(1)中加入4％分散剂聚乙烯基吡咯烷酮并通入氮气，在室温下搅拌使其溶解。
(3)向步骤(2)中分别加入反应单体丙烯酰胺和甲基丙烯酸十八酯，单体比例为1∶3.搅拌均匀后加入1％引发剂偶氮二异丁腈，将水浴锅均匀升温至70℃后开始计时反应5h，同时每隔半小时加入交联剂二乙烯基苯直至加完为止。
反应结束后将产物冷却至室温，倒入干净离心管中离心并用无水乙醇洗涤3-5次，最后在真空干燥箱中在50℃条件下真空干燥24h后研磨成粉末。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
(1)将甲醇和去离子水加入三口烧瓶中搅拌20min使其均匀混合；
(2)向步骤(1)中加入分散剂聚乙烯基吡咯烷酮同时通入氮气，在室温下磁力搅拌使其溶解，转速为1000-2000rpm；
(3)向步骤(2)中分别加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，将其置于水浴锅中均匀升温至70℃后开始计时反应5h，同时在不同反应时间段加入交联剂二乙烯基苯；
(4)反应结束后冷却至室温，将反应粗品离心并用无水乙醇洗涤3-5次除去未反应单体，最后将其置于真空干燥箱中真空干燥，最后得到油基钻井液用聚合物降滤失剂。
2.根据权利要求1所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(1)中甲醇与去离子水的体积比为7∶3。
3.根据权利要求1所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(2)中分散剂聚乙烯基吡咯烷酮加量为溶液总体积的4％。
4.根据权利要求1所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(3)中丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯的质量比为1∶3，引发剂加量为总体积的1％，交联剂加量为总体积2％。
5.根据权利要求1所述的油基钻井液用聚合物降滤失剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(4)中真空干燥的条件为50℃下真空干燥24h。
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