CN1165594C - 钻井液用高温降粘剂及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

钻井液用高温降粘剂属于一种钻井液中添加的油田化学剂，它由甲基氯硅烷、改性经水溶解的聚丙烯腈、有机锡催化剂和氟代烃基硅氧烷通过加温、加压反应而成基础液，然后再加入膨润土和腐植酸在150-180℃下反应即得钻井液用硅氟高温降粘剂，它具有使用范围宽、降粘率高、老化成度低、抗高温、抗盐、抗钙、提高机械钻速度、维护周期长，无毒无污染等特点，是油田钻井液理想的降粘剂。

Description

钻井液用高温降粘剂及其生产工艺
本发明属于一种钻井液中添加的一种油田化学剂，特别涉及抗高温、抗盐、抗钙等综合性的降粘剂。
石油、天然气这种宝贵的能源深深地埋藏在地下，人们要想开发利用它，就必须进行石油勘探和开发，勘探和开发都离不开钻井，在钻井时，用来清洗井底并把钻屑携带到地面或者维护钻井操作正常进行的循环流体即为钻井液，为了保证钻井液的性能稳定和适应各种情况下的钻井工艺要求，必须向钻井液中添加各种材料和化学助剂即油田化学剂。降粘剂是以实现浆稀释分散并保持流体理想的粘塑性为主要功能的重要油田化学剂，降粘剂也称稀释剂、减稠剂等。
目前，在钻井工程中应用的主要有单宁酸钠(NaT)、栲胶碱液、黄原胶、铁铬木质素磺酸盐(FCLS)和两性离子聚合物(XY27)等。单宁酸盐、栲胶碱液等在中低温度下降粘效果较好，最高使用温度只能达110-120℃，遇到Na+、Ca+、Mg+、等会发生盐析而沉淀，不适用于盐水和高钙钻井液。铁铬盐和两性树脂降粘耐高温能力有较大提高，也只能达到160-170℃，铁铬盐加入后引起PH值下降、钻井液易出现气泡，自理后泥饼摩擦系数变大，更为致命的是它含有游离的六价铬离子，毒性很大，对环境造成污染。本发明的目的在于生产一种抗高温、抗盐、抗钙等综合性能优异的降粘剂，使其大大满足钻井工艺不断向高速、优质迈进，并向超深井、定向井及海洋和各种复杂地层扩层的需要。
本发明是这样实现的：生产的降粘剂是由甲基氯硅烷加入盛有无离子水的水解器内，在30～50℃下水解反应，水解物经中和与液体氢氧化钠在耐腐蚀反应器内，在70～90℃下反应2-3h生成甲基硅醇钠，在带有回流装置的反应釜中，加入改性经水解的聚丙烯腈和有机锡催化剂，向釜内滴加甲基醇钠，加完后在回流温度下反应4-6h，加入氟代烃基硅氧烷，加压至0.4-0.7Mpa，保持回流反应1-2h，即得高温降粘剂用硅氟共聚物基础液；澎润土和腐植酸经干燥、粉碎、按基础液量30-50％的比例加入到搪玻璃反应器内，在150-180℃下反应1-3h即得钻井液用硅氟高温降粘剂。
本发明具有下述特点：(1)使用范围宽，在温度为-15～+260℃时都可正常使用；(2)降粘率高，通过实验该降粘剂常温下降粘率达95％，在180℃老化后达87％，260℃老化后达75％；(3)它还具有抗高温、抗盐、抗钙的特殊效果；(4)用量少、维护周期长，提高机械钻速度、综合成本低，无毒无环境污染等显著特点。
本发明是这样实现的：甲基氯硅烷加入盛有无离子水的水解器内，在40℃下水解反应，水解物经中和与液体氢氧化钠在耐腐蚀反应器内，在80℃下反应2.5h生成甲基硅醇钠，在带有回流装置的反应釜中加入改性经水解的聚丙烯腈和有机锡催化剂，向釜内滴加甲基醇钠，加完后在回流温度下反应5h，加入氟代烃基硅氧烷，加压至0.5Mpa，保持回流反应1.5h，即得高温降粘剂用硅氟共聚物基础液；膨润土和腐植酸经干燥、粉碎、按基础液量40％的比例加入到搪玻璃反应器内，在160℃下反应2h即得钻井液用硅氟高温降粘剂。

Claims (2)

1、钻井液用高温降粘剂的生产工艺，其特征在于：甲基氯硅烷加入盛有无离子水的水解器内，在30～50℃下水解反应，水解物经中和与液体氢氧化钠在耐腐蚀反应器内，在70～90℃下反应2-3h生成甲基硅醇钠，在带有回流装置的反应釜中加入改性经水溶解的聚丙烯腈和有机锡催化剂，向釜内滴加甲基醇钠，加完后在回流温度下反应4-6h，加入氟代烃基硅氧烷，加压至0.4-0.7Mpa，保持回流反应1-2h，即得高温降粘剂用硅氟共聚物基础液；膨润土和腐植酸经干燥、粉碎、按基础液量30-50％的比例加入到搪玻璃反应器内，在150-180℃下反应1-3h即得高温降粘剂。
2、根据权利要求1所述降粘剂的生产工艺，特征在于：甲基氯硅烷加入盛有无离子水的水解器内，在40℃下水解反应，水解物经中和与液体氢氧化钠在耐腐蚀反应器内，在80℃下反应2.5h生成甲基硅醇钠，在带有回流装置的反应釜中加入改性经水解的聚丙烯腈和有机锡催化剂，向釜内滴加甲基醇钠，加完后在回流温度下反应5h，加入氟代烃基硅氧烷，加压至0.5Mpa，保持回流反应1.5h，即得高温降粘剂用硅氟共聚物基础液；膨润土和腐植酸经干燥、粉碎、按基础液量40％的比例加入到搪玻璃反应器内，在160℃下反应2h即得钻井液用硅氟高温降粘剂。
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