CN110511310B - 一种钻井液用包被剂的制备方法 - Google Patents

一种钻井液用包被剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110511310B
CN110511310B CN201910831665.XA CN201910831665A CN110511310B CN 110511310 B CN110511310 B CN 110511310B CN 201910831665 A CN201910831665 A CN 201910831665A CN 110511310 B CN110511310 B CN 110511310B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating agent
parts
stirring
solution
drilling fluid
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
CN201910831665.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110511310A (zh
Inventor
邵世壮
孙安顺
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.)
Daqing Huaying Chemical Co ltd
Original Assignee
Daqing Huaying Chemical 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 Daqing Huaying Chemical Co ltd filed Critical Daqing Huaying Chemical Co ltd
Priority to CN201910831665.XA priority Critical patent/CN110511310B/zh
Publication of CN110511310A publication Critical patent/CN110511310A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110511310B publication Critical patent/CN110511310B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • C08F126/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F126/02—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a single or double bond to nitrogen
    • 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
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/035—Organic additives

Abstract

本发明的一种井液用包被剂的制备方法，涉及石油天然气钻井技术领域。其操作步骤如下：a、将水、烯丙基胺、氯乙酸钠和碳酸钠混合，75～85℃温度下恒温6～8小时后，降至室温，再加入甲苯‑2,4‑二异氰酸酯搅拌30min，得到A液；b、将矿物油、乳化剂OP‑4和乳化剂OP‑7混合，搅拌30分钟，得到B液；c、将A液与B液搅拌，加入过硫酸铵和四甲基乙二胺搅拌12～20h，得到钻井液用包被剂。具有极强的包被抑制作用，同时能够增加岩屑的滚动回收率，效果优于市售包被剂FA367对比例。其克服了现有聚合物包被剂在水敏性等复杂地层由于无法形成网络，包被能力差的缺点，制得的聚合物包被剂具有分散抑制性强、抗温抗盐能力强、溶解速度快的特点。

Description

一种钻井液用包被剂的制备方法
技术领域
本发明涉及石油天然气钻井技术领域，具体涉及一种钻井液用包被剂的制备方法。
背景技术
目前，国内外研制和使用了聚丙烯酸类聚合物包被剂PAC141、两性离子聚合物包被剂 FA367及聚丙烯酰胺钾类包被剂K-PAM等，这些包被剂在各自适用的钻井液体系中表现出了较好的性能，改善了钻井液体系的流变性，但在现场使用过程中，也表现出了一些不足，比如：只适用于某种特定的钻井液体系，如PAC141主要应用于聚合物钻井液体系，对盐水或饱和盐水钻井液体系却不适用。而且，随着钻井技术的发展，大角度井、水平井、扩张井、延伸井、及定向造斜井等各种高难度的井位也在不断增加，对稳定井壁、防止坍塌、抑制钻屑水化分散、提高钻井速度等方面也有了更高的要求。现有技术中的常规包被剂已经不能满足现场施工的要求。
发明内容
针对上述现有技术的不足，利用本发明提供的方法制备出了一种钻井液用包被剂。
本发明的一种钻井液用包被剂的制备方法，其操作步骤如下：
a、将41～55份水、12～23份烯丙基胺、5～13份氯乙酸钠和0.5～1.5份碳酸钠混合，75～85℃温度下恒温6～8小时后，降至室温，再加入3～5份甲苯-2,4-二异氰酸酯搅拌30min，得到A液；
b、将23～35份矿物油、2～5份乳化剂OP-4和1～3份乳化剂OP-7混合，搅拌30分钟，得到B液；
c、将a步骤制得的A液与b步骤制得的B液混合，3000r/min转速下搅拌2h后，加入0.05～0.2份过硫酸铵和0.05～0.2份四甲基乙二胺搅拌12～20h，得到钻井液用包被剂；
以上均为质量份数。
作为本发明的进一步改进，所述的矿物油为碳链C14～C22的烷烃。
利用本发明的方法制备的钻井液用包被剂，具有极强的包被抑制作用，同时能够增加岩屑的滚动回收率，效果优于市售包被剂FA367对比例。其克服了现有聚合物包被剂在水敏性等复杂地层由于无法形成网络，包被能力差的缺点，制得的聚合物包被剂具有分散抑制性强、抗温抗盐能力强、溶解速度快的特点。
具体实施方式：
实施例1
一种钻井液用包被剂的制备方法，其操作步骤如下：
a、将41～55份水、12～23份烯丙基胺、5～13份氯乙酸钠和0.5～1.5份碳酸钠混合，75～85℃温度下恒温6～8小时后，降至室温，再加入3～5份甲苯-2,4-二异氰酸酯搅拌30min，得到A液；
b、将23～35份矿物油、2～5份乳化剂OP-4和1～3份乳化剂OP-7混合，搅拌30分钟，得到B液；
c、将a步骤制得的A液与b步骤制得的B液混合，3000r/min转速下搅拌2h后，加入0.05～0.2份过硫酸铵和0.05～0.2份四甲基乙二胺搅拌12～20h，得到钻井液用包被剂；
以上均为质量份数。
其中矿物油为碳链C14的烷烃。
实施例2
一种钻井液用包被剂的制备方法，其操作步骤如下：
a、将41～55份水、12～23份烯丙基胺、5～13份氯乙酸钠和0.5～1.5份碳酸钠混合，75～85℃温度下恒温6～8小时后，降至室温，再加入3～5份甲苯-2,4-二异氰酸酯搅拌30min，得到A液；
b、将23～35份矿物油、2～5份乳化剂OP-4和1～3份乳化剂OP-7混合，搅拌30分钟，得到B液；
c、将a步骤制得的A液与b步骤制得的B液混合，3000r/min转速下搅拌2h后，加入0.05～0.2份过硫酸铵和0.05～0.2份四甲基乙二胺搅拌12～20h，得到钻井液用包被剂；
以上均为质量份数。
其中矿物油为碳链C18的烷烃。
实施例3
一种钻井液用包被剂的制备方法，其操作步骤如下：
a、将41～55份水、12～23份烯丙基胺、5～13份氯乙酸钠和0.5～1.5份碳酸钠混合，75～85℃温度下恒温6～8小时后，降至室温，再加入3～5份甲苯-2,4-二异氰酸酯搅拌30min，得到A液；
b、将23～35份矿物油、2～5份乳化剂OP-4和1～3份乳化剂OP-7混合，搅拌30分钟，得到B液；
c、将a步骤制得的A液与b步骤制得的B液混合，3000r/min转速下搅拌2h后，加入0.05～0.2份过硫酸铵和0.05～0.2份四甲基乙二胺搅拌12～20h，得到钻井液用包被剂；
以上均为质量份数。
其中矿物油为碳链C22的烷烃。
使用时，可直接加入到钻井液中使用，抑制粘土膨胀，包被钻屑，其添加量为：质量百分比0.1～0.5%。
下面是利用本制备方法制得的包被剂，其优越性能测定。
1、膨胀性实验
测定的方法为仪器直接测定。膨胀性实验体现了产品的水化性，膨胀量越大，水化性越强，对膨润土膨胀抑制能力越差，对地层的影响越大，这是对地层一个不利的影响因素。本实验利用膨润土按页岩膨胀实验标准要求压制人造岩心，按照页岩膨胀测试标准在页岩膨胀仪上进行页岩膨胀实验，以此评价包被剂对泥页岩的抑制防膨能力，在10%氯化钠盐水体系中测定8h膨胀量，实验结果见表1。
表1膨胀量实验结果
实施例1 膨胀量mm 实施例2 膨胀量mm 实施例3 膨胀量mm FA367 膨胀量mm
0.1% 6.6 0.1% 6.3 0.1% 6.5 0.1% 9.1
0.2% 6.3 0.2% 6.1 0.2% 6.1 0.2% 8.9
0.3% 5.7 0.3% 5.4 0.3% 5.5 0.3% 8.3
0.4% 5.5 0.4% 5.1 0.4% 5.3 0.4% 8.1
0.5% 4.9 0.5% 4.6 0.5% 4.8 0.5% 7.8
从表1中可以看出，实施例1～3中，膨胀量随百分比的增加而减小，这是因为本实施例产品，具有抑制黏土膨胀的功能。在10%氯化钠盐水中使用的FA367，在其最高百分比的情况下的膨胀量，仍高于实施例1-3中最低百分比的膨胀量，因此可以看出利用本发明的制备方法生产的包被剂，其具有极强的包被抑制作用，这是因为本实施例产品引入烯丙基胺单体，提高了其抑制膨胀的作用。
2、热滚回收率测定
热滚回收率测定的高低体现了其抗温性能。在老化罐加入350mL试液(其中空白为自来水，百分比为添加包被剂的质量百分比)，称取5-10目泥页岩岩屑50g，分别在150℃/200℃的滚子炉中，滚动分散16h；然后用40目筛将回收岩样在水中筛洗干净，将筛余岩样放入表面皿中，在105℃烘箱中烘干至恒重；称重，由下式计算热滚回收率(结果见表2)：
S＝M/50×100％
式中：S—40目筛后的回收率，％；M—40目筛的筛余量，g。
表2热滚回收率测定结果
Figure 113659DEST_PATH_IMAGE002
表2可以看出，在0.5%的添加量条件下，随着温度的升高，热滚回收率有所下降，但不明显，这是因为本发明制备方法所制备的实施例，热稳定性好。同时，在相同添加量的条件下，利用本制备方法制得的包被剂的热滚回收率明显高于市售FA367的包被剂，因此在钻井过程中，本产品的抗温能力更强，应用范围更广。
3、溶解性实验
取200mL自来水，加入1g实施例试样，150r/min转速下搅拌分散，测定其溶解分散时间。
表3各实施例的溶解时间
对比例 溶解时间
FA367 7716s
实施例1 236s
实施例2 261s
实施例3 277s
表3可以看出，各实施例的溶解时间，均低于5min（300s），其在水中的溶解速度很快，溶解速度远远快于同类包被剂对比例。这是因为本发明制备方法所制备的实施例中，引入了亲水基团—CH2COO-，水溶分散速度快。
同时综合表1、表2和表3，在0.5％加量下，本产品既能有效地发挥包被作用，又能增加岩屑的滚动回收率且溶解时间短，更适合市场推广。

Claims (1)

1.一种钻井液用包被剂的制备方法，其操作步骤如下：
a、将41～55份水、12～23份烯丙基胺、5～13份氯乙酸钠和0.5～1.5份碳酸钠混合，75～85℃温度下恒温6～8小时后，降至室温，再加入3～5份甲苯-2,4-二异氰酸酯搅拌30min，得到A液；
b、将23～35份矿物油、2～5份乳化剂OP-4和1～3份乳化剂OP-7混合，搅拌30分钟，得到B液；所述的矿物油为碳链C14～C22的烷烃；
c、将a步骤制得的A液与b步骤制得的B液混合，3000r/min转速下搅拌2h后，加入0.05～0.2份过硫酸铵和0.05～0.2份四甲基乙二胺搅拌12～20h，得到钻井液用包被剂；
以上均为质量份数。
CN201910831665.XA 2019-09-04 2019-09-04 一种钻井液用包被剂的制备方法 Active CN110511310B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910831665.XA CN110511310B (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种钻井液用包被剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910831665.XA CN110511310B (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种钻井液用包被剂的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110511310A CN110511310A (zh) 2019-11-29
CN110511310B true CN110511310B (zh) 2021-08-20

Family

ID=68629584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910831665.XA Active CN110511310B (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种钻井液用包被剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110511310B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4259191A (en) * 1977-08-12 1981-03-31 Th. Goldschmidt Ag Process for the preparation of sulfobetaines
US6410671B1 (en) * 1998-07-06 2002-06-25 Institute Francais Du Petrole Zwitterion derivative and application to aqueous suspension properties
CN1772778A (zh) * 2005-10-31 2006-05-17 山东大学 反相乳液法制备两性聚合物的方法
CN100591703C (zh) * 2003-12-15 2010-02-24 罗地亚化学公司 含甜菜碱类型单元的两性离子聚合物以及两性离子聚合物在钻孔流体中的用途
CN102432747A (zh) * 2010-09-29 2012-05-02 中国石油化工股份有限公司 一种胺内酯型两性高分子聚合物乳液及其制备方法和用途
CN103113862A (zh) * 2013-03-07 2013-05-22 邓小刚 两性离子聚磺超高温钻井液
CN104449601A (zh) * 2014-11-05 2015-03-25 北京培康佳业技术发展有限公司 钻井液用包被抑制剂及其制备方法与应用
CN103589405B (zh) * 2013-11-18 2016-01-13 淄博职业学院 一种两性离子粘土膨胀抑制剂的制备方法及应用
CN106221680A (zh) * 2016-07-08 2016-12-14 西南石油大学 一种钻井液用疏水缔合聚合物包被剂的制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2551326A1 (de) * 2011-07-28 2013-01-30 Basf Se Verwendung von Polylysin als Shale Inhibitor
CN108384525B (zh) * 2018-02-09 2019-01-29 中国石油大学(北京) 含超分子材料的水基钻井液用添加剂组合物和水基钻井液及其应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4259191A (en) * 1977-08-12 1981-03-31 Th. Goldschmidt Ag Process for the preparation of sulfobetaines
US6410671B1 (en) * 1998-07-06 2002-06-25 Institute Francais Du Petrole Zwitterion derivative and application to aqueous suspension properties
CN100591703C (zh) * 2003-12-15 2010-02-24 罗地亚化学公司 含甜菜碱类型单元的两性离子聚合物以及两性离子聚合物在钻孔流体中的用途
CN1772778A (zh) * 2005-10-31 2006-05-17 山东大学 反相乳液法制备两性聚合物的方法
CN102432747A (zh) * 2010-09-29 2012-05-02 中国石油化工股份有限公司 一种胺内酯型两性高分子聚合物乳液及其制备方法和用途
CN103113862A (zh) * 2013-03-07 2013-05-22 邓小刚 两性离子聚磺超高温钻井液
CN103589405B (zh) * 2013-11-18 2016-01-13 淄博职业学院 一种两性离子粘土膨胀抑制剂的制备方法及应用
CN104449601A (zh) * 2014-11-05 2015-03-25 北京培康佳业技术发展有限公司 钻井液用包被抑制剂及其制备方法与应用
CN106221680A (zh) * 2016-07-08 2016-12-14 西南石油大学 一种钻井液用疏水缔合聚合物包被剂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"新型两性离子聚合物(AM/DEPS)的合成与评价";王琳等;《石油钻探技术》;20160930;第44卷(第5期) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110511310A (zh) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103555304A (zh) 一种高效油基冲洗隔离液及其制备方法
CN105623628A (zh) 一种超高密度油基钻井液及其配制方法
CN103333666A (zh) 一种无固相完井封闭液及其制备方法
CN104927805A (zh) 一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液
CN102585784B (zh) 水基钻井液用降滤失剂及其制备方法
CN104558217A (zh) 钻井液用交联淀粉及其制备方法
CN108587588B (zh) 一种注水井用增注剂及其制备方法和应用
CN106634900A (zh) 一种页岩用强抑制性纳米封堵水基钻井液
CN108587578A (zh) 一种水基钻井液及其制备方法和应用
CN103013461A (zh) 一种钻井液用白沥青及其制备方法
CN104559964A (zh) 钻井液用提切降滤失剂及其制备方法
CN111808596A (zh) 耐高温强化型钻完井液及其制备方法
CN108690599B (zh) 一种针对粘土矿物的溶蚀酸化液及其制备方法
CN110511310B (zh) 一种钻井液用包被剂的制备方法
CN111876138B (zh) 碳基增粘剂及其制备方法和应用
CN103965842B (zh) 一种防垮塌钻井液及其施工方法
CN106121568B (zh) 一种环保型聚醚醇胺钻井液的现场处理工艺
CN108611069A (zh) 一种泥质粉砂岩天然气水合物地层复配型钻井液
US11192964B2 (en) Ionic liquid shale inhibitor for drilling fluid and preparation method and application thereof
CN111925477B (zh) 一种可增稠盐酸溶液的含氟稠化剂的制备方法
CN107201218B (zh) 一种水基膨润土钻井液用降粘剂及其制备方法
CN108611073A (zh) 一种粉砂岩天然气水合物储藏复配型钻井液
CN106608970B (zh) 钻井液用页岩抑制剂有机硅聚合物及其制备方法
CN111978935B (zh) 一种阴离子双子型泡沫钻井用强抑制性发泡剂
CN103045198B (zh) 一种天然气井使用的防漏失钻井液体系

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Shao Shizhuang

Inventor after: Sun Anshun

Inventor before: Shao Shizhuang

Inventor before: Sun Anshun

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant