专利名称：一种钻井液高温高盐稳定剂的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻井液用稳定剂的制备方法以及该稳定剂的应用，属于油田钻井 液用稳定剂技术领域。
背景技术：
随着油田钻井深度的逐渐增加，会更多地钻遇高温、高盐及各种复杂地层，对钻井 液提出了更高的要求，促使钻井液技术不断发展。实践表明，钻井液的性能对确保深井及超 深井的安全、快速钻进具有十分重要的作用，而钻井液的性能是通过添加的各种处理剂实 现的，这就需要制备出性能更加优越的添加剂。上世纪80年代聚合物系列钻井液的成功研制使国内的抗高温钻井液体系由三磺 转变成聚磺钻井液体系，这种钻井液体系一直广泛的应用在深井钻井作业中。但是近饱和、 饱和盐水聚磺钻井液体系在高温下(160°C以上)会出现增稠现象，从而严重影响正常钻 进。高温交联及其影响因素，至今研究很少。发表在《钻井液与完井液》1991年第8卷第4 期第沈-32页的《三磺处理剂的高温交联及影响因素》阐述了高温交联的一些机理和影响 因素，认为引起交联的主要原因是聚合物的高温交联，从而使体系的粘度增大，甚至出现胶 凝、固化。现有的提高一些钻井液添加剂高温高盐稳定性的方法主要为在其分子结构中引 入亲水性较强的羧酸根或磺酸根，而这种引入主要是通过加入含有这些亲水基团的原料单 体，比如抗盐性增粘剂(AM和AMPS的共聚物)。这种通过共聚得到的产品质量不易控制，对 生产控制要求较高。
发明内容
本发明针对现有钻井液添加剂制备技术以及其在提高钻井液高温稳定性方面存 在的不足，提供一种成本低、操作简单的钻井液高温高盐稳定剂的制备方法，制备的稳定剂 通过提高钻井液添加剂分子结构中的亲水基团来有效提高钻井液抗高温性。本发明的钻井液高温高盐稳定剂的制备方法，包括以下步骤(1)按质量比2 1-5 1的比例取亚硫酸盐和醛，将亚硫酸盐加入水中制成溶 液，其中亚硫酸盐的质量与水的体积百分比g/mL为10% -20%，再在溶液中加入醛；(2)在溶液中加入苯酚或苯胺，苯酚或苯胺的质量与水的体积百分比g/mL为 0% —2. 5% ；向溶液中通氮气12分钟-18分钟；(3)将溶液水浴60°C -80°C加热，并冷凝回流，在搅拌的条件下反应3小时；(4)再使溶液在60°C -70°C下真空干燥，所得固体粉碎后即得到钻井液高温高盐 稳定剂。 所述亚硫酸盐为焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钾和亚硫酸钾中的一种或几种。所述醛为三聚甲醛、浓度为37%的甲醛溶液或六亚甲基四胺。所述亚硫酸盐和醛优选的质量比为3 1。
上述钻井液高温高盐稳定剂的制备方法的合成反应机理如下NaHS03+HCH0 ^ HOCH2SO3Na
权利要求
1.一种钻井液高温高盐稳定剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤(1)按质量比2 1--5 1的比例取亚硫酸盐和醛，将亚硫酸盐加入水中制成溶液，其 中亚硫酸盐的质量与水的体积百分比g/mL为10% -20%，再在溶液中加入醛；(2)在溶液中加入苯酚或苯胺，苯酚或苯胺的质量与水的体积百分比g/mL为 0% —2. 5% ；向溶液中通氮气12分钟-18分钟；(3)将溶液水浴60°C-80°C加热，并冷凝回流，在搅拌的条件下反应3小时；(4)再使溶液在60°C-70°C下真空干燥，所得固体粉碎后即得到钻井液高温高盐稳定剂。
2.如权利要求1所述的钻井液高温高盐稳定剂的制备方法，其特征是，所述亚硫酸盐 和醛的质量比为3 1。
3.—种权利要求1制备的钻井液高温高盐稳定剂的应用，其特征是，将制备的钻井液 高温高盐稳定剂按钻井液重量的1-3%加入添加有含酚环、酰胺或胺类添加剂的钻井液中， 在地层温度下，通过与这些钻井液添加剂发生反应，相应增加亲水性基团磺酸基的含量，增 强添加剂的亲水性，实现提高钻井液体系高温稳定性的目的。
全文摘要
本发明提供了一种钻井液高温高盐稳定剂的制备方法，包括以下步骤(1)取亚硫酸盐和醛，将亚硫酸盐加入水中制成溶液，再在溶液中加入醛；(2)在溶液中加入苯酚或苯胺，苯酚或苯胺的质量与水的体积百分比g/mL为0％--2.5％；向溶液中通氮气；(3)将溶液水浴加热，并冷凝回流，搅拌反应3小时；(4)再使溶液在真空干燥，所得固体粉碎后即得到钻井液高温高盐稳定剂。本发明制备方法简单，产品质量易于控制，制备的稳定剂加入钻井液中后在一定的地层温度下与一些常用的钻井液添加剂反应，提高其亲水性，从而抑制钻井液中的有机物高温、高盐条件下的交联、降解以及聚集，提高钻井液高温稳定性的效果明显。
文档编号C07C309/08GK102086163SQ20101055633
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者孙德军, 孙明波, 张敬春, 李璐 申请人:山东大学