一种无黏土相钻井液用聚合物抑制剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种无黏土相钻井液用聚合物抑制剂及其制备方法，属石油钻井油田化学高分子聚合物制备方法【技术领域】。该聚合物抑制剂由有机酰胺类单体A、抑制酰胺基水解单体B、阳离子单体C按（56～76）：（10～25）：（14～19）的质量百分比，在引发剂和pH值调节剂的作用下共聚而成。其特性黏数为2.0～3.0dl/g。所得产品使用清水回收率为3.6%的页岩进行页岩回收实验，本发明0.5%水溶液200℃/16h后一次页岩回收率高于90%、相对页岩回收率高于98%，对比例2.0%抗高温聚胺抑制剂溶液200℃/16h后一次页岩回收率仅为64.2%。在高温条件下表现出良好的抑制防塌能力，用于弱凝胶无黏土相钻井液能够有效抑制泥页岩的水化膨胀，保证特殊工艺井安全快速钻井，进一步提高井壁稳定能力。
【专利说明】一种无黏土相钻井液用聚合物抑制剂及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种无黏土相钻井液用聚合物抑制剂及其制备方法，属石油钻井油田 化学高分子聚合物制备方法【技术领域】。 技术背景：
[0002] 随着石油勘探开发向深部发展，深井和特殊工艺井越来越多，对钻井液技术提出 了更高的要求，无黏土相钻井液以良好的抑制性、较好的剪切稀释性和较强的储层保护能 力越来越受到人们的重视，是小井眼井、水平井等特殊工艺井安全快速钻井、储层保护的有 效技术措施。目前无黏土相钻井液多选用有机盐（甲酸钠、甲酸钾)、无机盐(氯化钾)以及聚 合醇、聚胺等作为抑制剂。专利CN102888213A公布了一种无黏土相钻井液，其抑制剂为聚 合醇和聚胺，依靠聚合醇的浊度特性和聚胺抑制剂分子中的胺基官能团发挥抑制性能。专 利CN102127402A中公布了抗高温、无黏土相低渗储层钻井液，抑制剂选择甲酸钠和KC1，其 抑制作用是通过阳离子压缩黏土颗粒表面双电层的化学作用来实现，提高用量可提高钻井 液的抑制作用，但用量过高影响钻井液流变性和造壁性。此外，还有聚合物类抑制剂用量相 对较少，主要为常规水基钻井液用具阳离子类聚合物防塌剂等，抗温能力最高达150°C。因 此，针对无黏土相钻井液研制一种抗高温高阳离子度聚合物抑制剂，满足强水敏、高温复杂 地层井壁稳定需求。
【发明内容】
：
[0003] 本发明的目的在于解决现有无黏土相钻井液用抑制剂抑制防塌能力、抗温能力不 足等问题而提供了一种抗温200°C的无黏土相钻井液用聚合物抑制剂，同时提供了此钻井 液用聚合物抑制剂的制备方法。
[0004] 本发明采取如下技术方案：
[0005] -种无黏土相钻井液用聚合物抑制剂，由有机酰胺类单体、抑制酰胺基水解单体、 阳离子单体、在pH调节剂及引发剂的作用下共聚而成。其特性黏数为2.0?3. 0dl/g。其 结构通式为：
[0006]
【权利要求】
1. 一种无黏土相钻井液用聚合物抑制剂，其特征是：由有机酰胺类单体、抑制酰胺基 水解单体、阳离子单体，在引发剂和pH值调节剂的作用下共聚而成，其特性黏数为2. 0? 3. Odl/g，含有以下结构通式基团：
式中 AeH、CH3 或 CH2CH3 ;R2=CH3 或 CH2CH3 ;R=C0NHC (CH3) 2CH2S03H 或 C4H6N0 ;k :m :n= (1 ?1. 2) :(0· 14 ?0· 28) :(0· 07 ?0· 14)。
2. -种如权利要求1所述的无黏土相钻井液用聚合物抑制剂制备方法，其特征是：将 有机酰胺类单体A、抑制酰胺基水解单体B、阳离子单体C按照（56?76): (10?25): (14? 19)的质量百分比，调节pH值至9. 0?11. 0,在不断搅拌下慢慢加入引发剂，引发温度在 20°C?60°C，反应时间0. 5h?2h，得凝胶状聚合物，产物经剪切、造粒，于60°C?80°C下烘 干、粉碎，得本发明产品。
3. 根据权利要求2所述的无黏土相钻井液用聚合物抑制剂制备方法，其特征是：所述 有机酰胺类单体A为丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺中的一种或两 种。
4. 根据权利要求2所述的无黏土相钻井液用聚合物抑制剂制备方法，其特征是：所述 抑制酰胺基水解单体B为N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一 种。
5. 根据权利要求2所述的无黏土相钻井液用聚合物抑制剂制备方法，其特征是：所述 阳离子单体C为二甲基二烯丙基氯化铵、二乙基二烯丙基氯化铵中的一种。
6. 根据权利要求2所述的无黏土相钻井液用聚合物抑制剂制备方法，其特征是：所述 引发剂是氧化-还原引发剂，氧化剂是过硫酸钾或过硫酸铵的一种，还原剂是亚硫酸氢钠。
【文档编号】C08F220/56GK104140490SQ201310517150
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】苏雪霞, 孙举, 李午辰, 郑志军, 宋亚静, 王中华, 万龙 申请人:中国石油化工集团公司, 中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院