CN114369449A - 一种钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物及其制备方法，包括以下步骤：S1、将精准称量的腈纶丝、苯酚、水加入捏合机中恒温搅拌30分钟；S2、将氢氧化钠加入捏合机中反应1小时；S3、依次加入丙烯酸、表面活性剂、硅烷偶联剂反应2小时；S4、将捏合机反应完成产品通过耙式干燥机，干燥8小时后粉碎，即得产品。本发明制备的产品，粘度低、抗温可达240℃，其主链增加了苯环结构，增强了分子的刚性，减弱了分子因热运动而引起的高温解吸附作用；刚性基团促使聚合物分子在粘土表面形成的水化膜更加致密和厚实，可有效阻碍金属阳离子的侵入，从而在高盐高钙环境中保护粘土颗粒，提高了其抗盐侵、钙侵的能力，可有效降低钻井液的滤失量。
Description
技术领域
本发明涉及油田化工技术领域，具体为一种钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物及其制备方法。
背景技术
近年来，聚合物型降滤失剂以良好的抗温、抗盐和抗钙性能逐渐成为钻井液处理剂领域的主要研究对象，产品品种逐渐增多，也出现了不少新产品，特别是以2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)为主要单体合成的聚合物型降滤失剂品种的有关研究最为广泛和深入。但是，这些处理剂的主体结构没有变，只是侧链中的某些基团发生了变化，分子量较大，粘度高，从而在一定程度上限制了该类型处理剂总体性能(主要指低粘抗温、抗盐和抗钙性能)的进一步提高,很难适合超深井超高温钻井液的要求.
发明内容
本发明的目的是提供一种钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物的制备方法，包括以下步骤：
S1、将精准称量的腈纶丝50份、苯酚20份、水150份加入捏合机中升温至90℃恒温搅拌30分钟；
S2、将氢氧化钠50份加入捏合机中温度控制在130℃-150℃反应1小时；
S3、依次加入丙烯酸20份、表面活性剂10份、硅烷偶联剂10份反应2小时；
S4、将捏合机反应完成产品通过耙式干燥机，干燥8小时后粉碎，即得钻井液用抗复合盐降滤失剂改性丙烯酸盐共聚物。
本发明还公开由上述方法制得的钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物。
本发明的有益效果在于：采用本发明提供的方法制备的钻井液用降滤失剂丙烯酸盐共聚物，粘度低、更适用于超深井、高密度钻井液体系中。抗温可达了240℃，其主链增加了苯环结构，增强了分子的刚性，减弱了分子因热运动而引起的高温解吸附作用。另外，刚性基团促使聚合物分子在粘土表面形成的水化膜更加致密和厚实，可有效阻碍金属阳离子的侵入，从而在高盐高钙环境中保护粘土颗粒，提高了其抗盐侵、钙侵的能力，可有效降低钻井液的滤失量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明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。
实施例1
一种钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物的制备方法，包括以下步骤：
S1、将精准称量的腈纶丝50份、苯酚20份、水150份加入捏合机中升温至90℃恒温搅拌30分钟；
S2、将氢氧化钠50份加入捏合机中温度控制在130℃-150℃反应1小时；
S3、依次加入丙烯酸20份、表面活性剂10份、硅烷偶联剂10份反应2小时；
S4、将捏合机反应完成产品通过耙式干燥机，干燥8小时后粉碎，即得钻井液用抗复合盐降滤失剂改性丙烯酸盐共聚物。
性能测试：
一、钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物技术指标
表1技术指标
4.2净含量及允差
应符合国家质量监督检验检疫总局第75号令的规定。
二、使用条件及实验方法：
5实验方法
5.1仪器设备
a)高速搅拌器：负载转速为11000r/min±300r/min,搅拌轴装有单个波形叶片，叶片直径为2.5cm；
b)中压滤失仪：ZNS-1型或同类产品；
c)酸度计：分度值0.1pH单位；
d)天平：分度级0.01g；
e)干燥箱:控温灵敏度；
f)干燥箱：控温灵敏度±2℃；
g)滚子加热炉：GRL-5或同类产品；
h)精密pH试纸:色阶0.2pH单位；
i)称量瓶：50mm×30mm；
j)标准筛0.60mm；
5.2试剂或材料
a)氯化钠:化学纯；
b)氢氧化钠：化学纯；
c)蒸馏水：符合GB/T 6682的要求；
d)钻井液试验用评价土：符合SY/T 5490-2016要求；
e)滤纸：Whatman50号滤纸或同类产品；
5.3外观的测定
自然光下目测。
5.4技术指标的测定
5.5钻井液性能试验方法
5.5.1基浆配制
按每升蒸镏水加入45.0g氯化钠、5.0g无水氯化钙和13.0g氯化镁的比例配制复合盐水。
在400mL复合盐水中加入1.0g碳酸氢钠和40.0g钻井液试验用评价土，高搅搅拌20min，期间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的粘土。放入恒温箱，在25℃±3℃下养护24h。取出高速搅拌5min，按照GB/T 16783的规定测定其中压(室温/0.69MPa)滤失量，滤失量应在100mL±10mL范围内，否则可适当增减钻井液试验用评价土的加量，直到达到要求。
5.5.2取四份符合要求的基浆，分别加入12.0g试样，在25℃±3℃下养护24h。从恒温箱中取出，其中两份高速搅拌5min，按照GB/T 16783.1的规定测定其中压滤失量(室温/0.69MPa)，将另外两份同基浆分别装入高温罐，放入滚子加热炉中，在150℃±5℃下热滚16h。取出冷却至室温，高速搅拌5min，按照GB/T 16783.1的规定测定其中压滤失量(室温/0.69MPa)滤失量。两平行样间中压滤失量的测量偏差允许在1.0mL范围内。按式(3)计算滤失量降低滤。
式中：
F1—滤失量降低率，单位为百分数(％)；
FL1—基浆常温滤失量，单位为毫升(mL)；
FL2—加入试样后常温滤失量，单位为毫升(mL).
式中：
F2—滤失量降低率，单位为百分数(％)；
FL3—基浆高温后的滤失量，单位为毫升(mL)；
FL4—加入试样后高温后的滤失量，单位为毫升(mL).
三、实验数据及实验结论：
对本实施例1制备的钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物经过室内实验能满足该技术指标要求。
经过室内实验的调整和证明，采用本发明提供的方法制备的钻井液用抗复合盐降滤失剂改性丙烯酸盐共聚物，粘度低、抗温可达了240℃，其主链增加了苯环结构，增强了分子的刚性，减弱了分子因热运动而引起的高温解吸附作用。另外，刚性基团促使聚合物分子在粘土表面形成的水化膜更加致密和厚实，可有效阻碍金属阳离子的侵入，从而在高盐高钙环境中保护粘土颗粒，提高了其抗盐侵、钙侵的能力，可有效降低钻井液的滤失量。
Claims (2)
1.一种钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将精准称量的腈纶丝50份、苯酚20份、水150份加入捏合机中升温至90℃恒温搅拌30分钟；
S2、将氢氧化钠50份加入捏合机中温度控制在130℃-150℃反应1小时；
S3、依次加入丙烯酸20份、表面活性剂10份、硅烷偶联剂10份反应2小时；
S4、将捏合机反应完成产品通过耙式干燥机，干燥8小时后粉碎，即得钻井液用抗复合盐降滤失剂改性丙烯酸盐共聚物。
2.一种钻井液用抗复合盐降滤失剂丙烯酸盐共聚物，其特征在于，由权利要求1所述的方法制得。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220419 |
|
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