CN110577622A - 一种钻井液用抗温抗盐降滤失剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻井液用抗温抗盐降滤失剂及其制备方法,属于油田开采钻井处理剂技术领域。其包括:按重量份计,改性稻壳粉20份‑50份、改性甘蔗渣20份‑50份、改性磺化褐煤树脂20份‑60份、丙烯酰胺10份‑40份、丙烯酸10份‑40份、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸10份‑30份、马来酸酐10份‑25份、N‑乙烯基吡咯烷酮5份‑20份和二甲基二烯丙基氯化铵10份‑15份。本发明的降滤失剂利用对稻壳和甘蔗渣进行改性处理与磺化褐煤树脂复配进行复配,并且与其他单体接枝共聚,能有效改善纤维素降滤失剂的抗温性能。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采钻井处理剂技术领域,具体涉及一种钻井液用抗温抗盐降滤失剂及其制备方法。
背景技术
随着世界能源需求的日益增大,油气田开发的不断深入,浅层油气资源已不能满足当今社会的需求,开发深部地层油气资源已成为必然。随着环境保护问题的日益突出,从源头上控制钻井液对环境的污染,开发环境友好型和抗温抗盐性能良好的环保型钻井液降滤失剂,不仅能够提升钻井液的性能,有效降低钻井成本,同时能够减少钻井过程中对环境造成的损害,实现“绿色钻井”。
纤维素类降滤失剂具有来源广、成本低廉的优点,并且纤维素类降滤失剂容易降解,无毒环保,被广泛应用于钻井液体系中。但是,常用的纤维素类降滤失剂耐温性能差,当深井或超深井温度超过了120℃,纤维素的分子链就会发生断裂,从而导致降滤失效果减弱,并不能适用于深井或超深井钻井。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻井液用抗温抗盐降滤失剂及其制备方法,以解决现有纤维素类降滤失剂抗温性能差难以适用于深井或超深井钻井的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种钻井液用抗温抗盐降滤失剂,其包括:按重量份计,改性稻壳粉20份-50份、改性甘蔗渣20份-50份、改性磺化褐煤树脂20份-60份、丙烯酰胺10份-40份、丙烯酸10份-40份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10份-30份、马来酸酐10份-25份、N-乙烯基吡咯烷酮5份-20份和二甲基二烯丙基氯化铵10份-15份。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述钻井液用抗温抗盐降滤失剂其包括:按重量份计,改性稻壳粉30份-40份、改性甘蔗渣30份-40份、改性磺化褐煤树脂30份-50份、丙烯酰胺20份-30份、丙烯酸20份-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15份-25份、马来酸酐15份-20份、N-乙烯基吡咯烷酮5份-20份和二甲基二烯丙基氯化铵10份-15份。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述钻井液用抗温抗盐降滤失剂其包括:进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述钻井液用抗温抗盐降滤失剂其包括:按重量份计,改性稻壳粉35份、改性甘蔗渣35份、改性磺化褐煤树脂40份、丙烯酰胺25份、丙烯酸25份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸20份、马来酸酐17份、N-乙烯基吡咯烷酮15份和二甲基二烯丙基氯化铵12份。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述改性稻壳粉的制备步骤包括:将稻壳加入培养液中,向培养液中加入磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于30℃-35℃温度下反应36h-50h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性稻壳粉;其中,稻壳、培养液和白腐菌的质量比为1:10-12:3-5;磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的加入量为培养液的10wt%-20wt%。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述改性甘蔗渣的制备步骤包括:将甘蔗渣加入培养液中,向培养液中加入乙酸-乙酸钠缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于30℃-35℃温度下反应36-45h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性甘蔗渣;其中甘蔗渣、培养液以及白腐菌的质量比为1:10-12:3-5;乙酸-乙酸钠缓冲液的加入量为培养液的10wt%-20wt%。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述培养液包括以下重量份的组分:酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH2PO40.2份和MgSO4·7H2O0.5份。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述改性磺化褐煤树脂的制备步骤包括:
(1)向经干燥粉碎后的褐煤中加入浓度为1wt%-5wt%的氢氧化钾溶液,在40℃-70℃温度下反应30min-90min后,加入双氧水和双氰胺,在100℃-150℃温度下反应1h-3h后,过滤分离得到固体分离物;向固体分离物中加入浓度为1wt%-5wt%的硫酸溶液,反应1h-3h后过滤分离得到腐殖酸粗制物;
其中,褐煤、氢氧化钾溶液、双氧水、双氰胺和硫酸溶液的质量比为1:(30-50):(0.1-1):(0.01-0.1):(0.1-1);
(2)将腐殖酸粗制物溶解在浓度为1wt%-5wt%的氢氧化钾溶液中配制成浓度为30wt%-50wt%的溶液,调节pH至10-11后,加入甲醛和亚硫酸钠,搅拌升温至60℃-80℃反应3h-5h,过滤分离得到磺化腐殖酸;
其中,甲醛和亚硫酸钠的加入量为步骤(2)反应体系的5wt%-15wt%和5wt%-10wt%;
(3)将磺化腐殖酸和丙烯酰胺混合配制溶液,调节溶液pH至6-8后加入N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾,在50℃-80℃下反应8h-10h后制得改性磺化褐煤树脂;
其中,磺化腐殖酸、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾加入的质量比为(5-10):(20-30):(0.01-0.05):(0.5-1.5)。
上述钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将上述的改性稻壳粉和改性甘蔗渣加入到水溶液中,加入马来酸酐调节pH至2-5,加入过硫酸钾,在60℃-80℃温度下4h-6h后,制得初处理物;
(2)将初处理物与改性磺化褐煤树脂、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、马来酸酐和N-乙烯基吡咯烷酮,调节pH值至6-8后,在40-90℃温度下加入引发剂,搅拌反应4h-6h后、烘干后粉碎,制得钻井液用抗温抗盐降滤失剂。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵,其加入量为步骤(2)反应体系的1wt%-1.5wt%。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明的降滤失剂利用对稻壳和甘蔗渣进行改性处理与磺化褐煤树脂复配进行复配,并且与其他单体接枝共聚,能有效改善纤维素降滤失剂的抗温性能。
2、本发明采用的稻壳和甘蔗渣其来源丰富、污染小、绿色环保且可生物降解,在经白腐菌改性处理后,既保留材料纤维素结构的完整性,并且也降解了大量的木质素、多糖、多酚和木质素-多糖复合体类物质,这些物质有利于提高其增粘作用,增强了其与钻井液中粘土颗粒表面的吸附作用,可以拆散钻井液中粘土的网络结构,起到降粘降滤失的作用。
3、本发明的降滤失剂通过接枝共聚在降滤失剂分子结构中引入磺酸基团强亲水性基团,同时兼具有较强的水化作用和良好的耐盐性能,使用中能有效地控制滤失量;引入含有刚性五元环,增强了分子链刚性,提高了降滤失剂的热稳定性,提高所述降滤失剂的抗温性能。
4、本发明的降滤失剂中马来酸酐先与改性稻壳粉和改性甘蔗渣进行接枝处理,有利于改性磺化褐煤树脂的分散,形成初步空间网状结构,在与其他反应物形成牢固的空间网状结构,能有效提高抗温性。
5、本发明的褐煤在双氧水中通过双氰胺低温催化对其进行处理,低温催化有利于提高双氧水的氧化能力和氧化稳定性,保留褐煤中腐殖酸和黄腐酸生物活性,且能提高褐煤降解率高和腐殖酸生成率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1:
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,包括:按重量份计,改性稻壳粉20份、改性甘蔗渣20份、改性磺化褐煤树脂20份、丙烯酰胺10份、丙烯酸10份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10份、马来酸酐10份、N-乙烯基吡咯烷酮5份和二甲基二烯丙基氯化铵10份。
其中,改性稻壳粉的制备步骤包括:将稻壳加入培养液中,向培养液中加入磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于30℃温度下反应36h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性稻壳粉;其中,稻壳、培养液和白腐菌的质量比为1:10:3;磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的加入量为培养液的10wt%。培养液包括以下重量份的组分:酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH2PO40.2份和MgSO4·7H2O0.5份。
改性甘蔗渣的制备步骤包括:将甘蔗渣加入培养液中,向培养液中加入乙酸-乙酸钠缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于30℃温度下反应36h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性甘蔗渣;其中甘蔗渣、培养液以及白腐菌的质量比为1:10:3;乙酸-乙酸钠缓冲液的加入量为培养液的10wt%。培养液包括以下重量份的组分:酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH2PO40.2份和MgSO4·7H2O0.5份。
改性磺化褐煤树脂的制备步骤包括:
(1)向经干燥粉碎后的褐煤中加入浓度为1wt%的氢氧化钾溶液,在40℃温度下反应30minn后,加入双氧水和双氰胺,在100℃温度下反应1h后,过滤分离得到固体分离物;向固体分离物中加浓度为入1wt%的硫酸溶液,反应1h后过滤分离得到腐殖酸粗制物;
其中,褐煤、氢氧化钾溶液、双氧水、双氰胺和硫酸溶液的质量比为1:30:0.1:0.01:0.1;
(2)将腐殖酸粗制物溶解在浓度为1wt%的氢氧化钾溶液中配制成浓度为30wt%的溶液,调节pH至10后,加入甲醛和亚硫酸钠,搅拌升温至60℃反应3h,过滤分离得到磺化腐殖酸;
其中,甲醛和亚硫酸钠的加入量为步骤(2)反应体系的5wt%和5wt%;
(3)将磺化腐殖酸和丙烯酰胺混合配制溶液,调节溶液pH至6后加入N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾,在50℃下反应8h后制得改性磺化褐煤树脂;
其中,磺化腐殖酸、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾加入的质量比为5:20:0.01:0.5。
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将上述的改性稻壳粉和改性甘蔗渣加入到水溶液中,加入马来酸酐调节pH至2,加入过硫酸钾,在60℃温度下4h后,制得初处理物;
(2)将初处理物与改性磺化褐煤树脂、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、马来酸酐和N-乙烯基吡咯烷酮,调节pH值至6后,在40℃温度下加入引发剂,搅拌反应4h后、烘干后粉碎,制得钻井液用抗温抗盐降滤失剂。
其中,引发剂为过硫酸钾,其加入量为步骤(2)反应体系的1wt%。
实施例2:
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,包括:按重量份计,改性稻壳粉30份、改性甘蔗渣30份、改性磺化褐煤树脂30份、丙烯酰胺20份、丙烯酸20份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15份、马来酸酐15份、N-乙烯基吡咯烷酮10份和二甲基二烯丙基氯化铵10份。
其中,改性稻壳粉、改性甘蔗渣和改性磺化褐煤树脂的制备步骤与实施例1一致。
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法与实施例1的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法一致。
实施例3:
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,包括:按重量份计,按重量份计,改性稻壳粉35份、改性甘蔗渣35份、改性磺化褐煤树脂40份、丙烯酰胺25份、丙烯酸25份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸20份、马来酸酐17份、N-乙烯基吡咯烷酮15份和二甲基二烯丙基氯化铵12份。。
其中,改性稻壳粉的制备步骤包括:将稻壳加入培养液中,向培养液中加入磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于32℃温度下反应45h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性稻壳粉;其中,稻壳、培养液和白腐菌的质量比为1:11:4;磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的加入量为培养液的15wt%。培养液包括以下重量份的组分:酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH2PO40.2份和MgSO4·7H2O0.5份。
改性甘蔗渣的制备步骤包括:将甘蔗渣加入培养液中,向培养液中加入乙酸-乙酸钠缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于32℃温度下反应40h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性甘蔗渣;其中甘蔗渣、培养液以及白腐菌的质量比为1:11:4;乙酸-乙酸钠缓冲液的加入量为培养液的15wt%。培养液包括以下重量份的组分:酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH2PO40.2份和MgSO4·7H2O0.5份。
改性磺化褐煤树脂的制备步骤包括:
(1)向经干燥粉碎后的褐煤中加入浓度为3wt%的氢氧化钾溶液,在55℃温度下反应60min后,加入双氧水和双氰胺,在120℃温度下反应2h后,过滤分离得到固体分离物;向固体分离物中加入浓度为3wt%的硫酸溶液,反应2h后过滤分离得到腐殖酸粗制物;
其中,褐煤、氢氧化钾溶液、双氧水、双氰胺和硫酸溶液的质量比为1:40:0.5:0.05:0.5;
(2)将腐殖酸粗制物溶解在浓度为3wt%的氢氧化钾溶液中配制成40wt%的溶液,调节pH至11后,加入甲醛和亚硫酸钠,搅拌升温至70℃反应4h,过滤分离得到磺化腐殖酸;
其中,甲醛和亚硫酸钠的加入量为步骤(2)反应体系的10wt%和7wt%;
(3)将磺化腐殖酸和丙烯酰胺混合配制溶液,调节溶液pH至7后加入N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾,在65℃下反应9h后制得改性磺化褐煤树脂;
其中,磺化腐殖酸、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾加入的质量比为7:25:0.03:1。
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将上述的改性稻壳粉和改性甘蔗渣加入到水溶液中,加入马来酸酐调节pH至3,加入过硫酸钾,在70℃温度下5h后,制得初处理物;
(2)将初处理物与改性磺化褐煤树脂、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、马来酸酐和N-乙烯基吡咯烷酮,调节pH值至7后,在70℃温度下加入引发剂,搅拌反应5h后、烘干后粉碎,制得钻井液用抗温抗盐降滤失剂。
其中,引发剂为过硫酸钾,其加入量为步骤(2)反应体系的3wt%。
实施例4:
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,包括:按重量份计,改性稻壳粉40份、改性甘蔗渣40份、改性磺化褐煤树脂50份、丙烯酰胺30份、丙烯酸30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸25份、马来酸酐20份、N-乙烯基吡咯烷酮20份和二甲基二烯丙基氯化铵15份。
其中,改性稻壳粉的制备步骤包括:将稻壳加入培养液中,向培养液中加入磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于35℃温度下反应36h-50h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性稻壳粉;其中,稻壳、培养液和白腐菌的质量比为1:12:5;磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的加入量为培养液的20wt%。培养液包括以下重量份的组分:酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH2PO40.2份和MgSO4·7H2O0.5份。
改性甘蔗渣的制备步骤包括:将甘蔗渣加入培养液中,向培养液中加入乙酸-乙酸钠缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于35℃温度下反应45h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性甘蔗渣;其中甘蔗渣、培养液以及白腐菌的质量比为1:12:5;乙酸-乙酸钠缓冲液的加入量为培养液的20wt%。培养液包括以下重量份的组分:酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH2PO40.2份和MgSO4·7H2O0.5份。
改性磺化褐煤树脂的制备步骤包括:
(1)向经干燥粉碎后的褐煤中加入浓度为5wt%的氢氧化钾溶液,在70℃温度下反应90min后,加入双氧水和双氰胺,在150℃温度下反应3h后,过滤分离得到固体分离物;向固体分离物中加入浓度为5wt%的硫酸溶液,反应3h后过滤分离得到腐殖酸粗制物;
其中,褐煤、氢氧化钾溶液、双氧水、双氰胺和硫酸溶液的质量比为1:50:1:0.1:1;
(2)将腐殖酸粗制物溶解在浓度为5wt%的氢氧化钾溶液中配制成50wt%的溶液,调节pH至11后,加入甲醛和亚硫酸钠,搅拌升温至80℃反应5h,过滤分离得到磺化腐殖酸;
其中,甲醛和亚硫酸钠的加入量为步骤(2)反应体系的15wt%和10wt%;
(3)将磺化腐殖酸和丙烯酰胺混合配制溶液,调节溶液pH至8后加入N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾,在80℃下反应10h后制得改性磺化褐煤树脂;
其中,磺化腐殖酸、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾加入的质量比为10:30:0.05:1.5。
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将上述的改性稻壳粉和改性甘蔗渣加入到水溶液中,加入马来酸酐调节pH至5,加入过硫酸钾,在80℃温度下6h后,制得初处理物;
(2)将初处理物与改性磺化褐煤树脂、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、马来酸酐和N-乙烯基吡咯烷酮,调节pH值至8后,在90℃温度下加入引发剂,搅拌反应6h后、烘干后粉碎,制得钻井液用抗温抗盐降滤失剂。
其中,引发剂为过硫酸铵,其加入量为步骤(2)反应体系的1.5wt%。
实施例5:
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,包括:按重量份计,改性稻壳粉50份、改性甘蔗渣50份、改性磺化褐煤树脂60份、丙烯酰胺40份、丙烯酸40份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸30份、马来酸酐25份、N-乙烯基吡咯烷酮20份和二甲基二烯丙基氯化铵15份。
其中,改性稻壳粉、改性甘蔗渣和改性磺化褐煤树脂的制备步骤与实施例4一致。
本实施例的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法与实施例4的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法一致。
对照例1
本对照例的钻井液用降滤失剂的制备方法与实施例3一致,区别在于其组成上未加入改性稻壳粉和改性甘蔗渣。
对照例2
本对照例的钻井液用降滤失剂的制备方法与实施例3一致,区别在于其组成上未加入改性磺化褐煤树脂。
对照例3
本对照例的钻井液用降滤失剂的制备方法与实施例3一致,区别在于其组成上为市面上常见的纤维素类降滤失剂。
将上述实施例1-5和对照例1-3所制得的钻井液用降滤失剂在高密度饱和盐水钻井液中进行性能测试,得到实施例1-5和对照例1-3的降滤失性能表,如表1所示。其中,钻井液的组成为:1.5%膨润土浆+6%SMC+0.5%XJ降粘剂+5%HTASP+1.5%降滤失剂+2%NaOH+0.1%表面活性剂+NaCl至饱和,用重晶石加重至密度2.25g/cm3。钻井液于220℃下老化16h,加入1%的纯碱,高速搅拌20分钟,用常温中压滤失和高温高压滤失仪测定配制的钻井液体系中的滤失量,其中FLAPI为常温中亚滤失量,FLHTHP为高温高压滤失量,测定温度与相应的老化温度相同,测试压强为3.5MPa。
表1实施例1-5和对照例1-3的降滤失性能表
由表1可得,本发明制得的抗温抗盐降滤失剂在常温和高温下均具有较好的降滤失性和抗温性能,可适用于高温的深井、超深井的条件下使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钻井液用抗温抗盐降滤失剂,其特征在于,其包括:按重量份计,改性稻壳粉20份-50份、改性甘蔗渣20份-50份、改性磺化褐煤树脂20份-60份、丙烯酰胺10份-40份、丙烯酸10份-40份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10份-30份、马来酸酐10份-25份、N-乙烯基吡咯烷酮5份-20份和二甲基二烯丙基氯化铵10份-15份。
2.根据权利要求1所述的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,其特征在于,其包括:按重量份计,改性稻壳粉30份-40份、改性甘蔗渣30份-40份、改性磺化褐煤树脂30份-50份、丙烯酰胺20份-30份、丙烯酸20份-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15份-25份、马来酸酐15份-20份、N-乙烯基吡咯烷酮5份-20份和二甲基二烯丙基氯化铵10份-15份。
3.根据权利要求2所述的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,其特征在于,其包括:按重量份计,改性稻壳粉35份、改性甘蔗渣35份、改性磺化褐煤树脂40份、丙烯酰胺25份、丙烯酸25份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸20份、马来酸酐17份、N-乙烯基吡咯烷酮15份和二甲基二烯丙基氯化铵12份。
4.根据权利要求1所述的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,其特征在于,所述改性稻壳粉的制备步骤包括:将稻壳加入培养液中,向培养液中加入磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于30℃-35℃温度下反应36h-50h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性稻壳粉;其中,稻壳、培养液和白腐菌的质量比为1:(10-12):(3-5);磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的加入量为培养液的10wt%-20wt%。
5.根据权利要求1所述的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,其特征在于,所述改性甘蔗渣的制备步骤包括:将甘蔗渣加入培养液中,向培养液中加入乙酸-乙酸钠缓冲液,调节pH至3后加入白腐菌,于30℃-35℃温度下反应36h-45h,取出、烘干并粉碎至粒径为50目,得到改性甘蔗渣;其中甘蔗渣、培养液以及白腐菌的质量比为1:(10-12):(3-5);乙酸-乙酸钠缓冲液的加入量为培养液的10wt%-20wt%。
6.根据权利要求4或5所述的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,其特征在于,所述培养液包括以下重量份的组分:酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH2PO40.2份和MgSO4·7H2O0.5份。
7.根据权利要求1所述的钻井液用抗温抗盐降滤失剂,其特征在于,所述改性磺化褐煤树脂的制备步骤包括:
(1)向经干燥粉碎后的褐煤中加入浓度为1wt%-5wt%的氢氧化钾溶液,在40℃-70℃温度下反应30min-90min后,加入双氧水和双氰胺,在100℃-150℃温度下反应1h-3h后,过滤分离得到固体分离物;向固体分离物中加入浓度为1wt%-5wt%的硫酸溶液,反应1h-3h后过滤分离得到腐殖酸粗制物;
其中,褐煤、氢氧化钾溶液、双氧水、双氰胺和硫酸溶液的质量比为1:(30-50):(0.1-1):(0.01-0.1):(0.1-1);
(2)将腐殖酸粗制物溶解在浓度为1wt%-5wt%的氢氧化钾溶液中配制成浓度为30wt%-50wt%的溶液,调节pH至10-11后,加入甲醛和亚硫酸钠,搅拌升温至60℃-80℃反应3h-5h,过滤分离得到磺化腐殖酸;
其中,甲醛和亚硫酸钠的加入量为步骤(2)反应体系的5wt%-15wt%和5wt%-10wt%;
(3)将磺化腐殖酸和丙烯酰胺混合配制溶液,调节溶液pH至6-8后加入N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾,在50℃-80℃下反应8h-10h后制得改性磺化褐煤树脂;
其中,磺化腐殖酸、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰和过硫酸钾加入的质量比为(5-10):(20-30):(0.01-0.05):(0.5-1.5)。
8.权利要求1-7任一项所述的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将上述的改性稻壳粉和改性甘蔗渣加入到水溶液中,加入马来酸酐调节pH至2-5,加入过硫酸钾,在60℃-80℃温度下4h-6h后,制得初处理物;
(2)将初处理物与改性磺化褐煤树脂、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、马来酸酐和N-乙烯基吡咯烷酮,调节pH值至6-8后,在40℃-90℃温度下加入引发剂,搅拌反应4h-6h后、烘干后粉碎,制得钻井液用抗温抗盐降滤失剂。
9.根据权利要求8所述的钻井液用抗温抗盐降滤失剂的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵,其加入量为步骤(2)反应体系的1wt%-1.5wt%。
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