一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺的制作方法
【专利说明】一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种处理剂的合成工艺，具体涉及的是一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺。
【背景技术】
[0003]聚合物钻井液最初是为提高钻井效率开发研宄的。早在1950年就有研宄资料指出:钻井液的固相含量是影响钻井速度的一个主要因素。这里的固相含量是指体积分数，起主要作用的是低密度固体的含量。
[0004]I960年，发现有两类高聚物，即部分水解聚丙烯酰胺(简称P HPA或PHP)和醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物(简称VAMA)，具有选择性絮凝作用。它们可絮凝除掉劣质土和岩肩，而不絮凝优质造浆粘土。同时，它们对钻肩的分散具有良好的抑制能力，处理过的钻井液体系中亚微米颗粒含量明显低于其它类型的水基钻井液，这对提高钻井速度是十分有益的。这类新型的聚合物钻井液体系称为"不分散低固相聚合物钻井液"。
[0005]为进一步提高聚合物钻井液的防塌能力，70年代后期发展了聚合物与无机盐(主要是氯化钾)配合的钻井液体系，发现该体系对水敏性地层的防塌效果显著。近20年来，聚合物处理剂的发展也很快，除带阴离子基团的处理剂PHPA、VAMA、水解聚丙烯腈铵盐(简称NPAN)、聚丙烯酸盐等以外，近期又开发出带阳离子基团的阳离子聚合物和分子链中同时带阴离子基团、阳离子基团和非离子基团的两性离子聚合物处理剂，使聚合物钻井液技术得到不断发展和完善。
[0006]现在，聚合物钻井液技术已在我国得到普遍推广应用。同时，还对聚合物处理剂的抑制性、降滤失和降粘等作用机理进行了系统研宄。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种纯度高、反应活性大、能够参与共聚反应且能简化生产工艺的一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺。
[0008]为解决上述缺点，本发明的技术方案如下:
一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺，包括以下步骤:
1)先将水升温到60?80°C，加入2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚在600?800rpm的条件下搅拌均匀；然后在1200?1500rpm条件下加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸搅拌30?40min ；
2)在800?100rpm的条件下顺次加入N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N- 二乙基丙烯酰胺、异丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺混合搅拌均匀即可；
其中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸100?150份；2_仲丁基-4，6- 二硝基苯酚3?6份；N，N- 二甲基丙烯酰胺50?80份；N，N- 二乙基丙烯酰胺50?80份；异丁基丙烯酰胺10?20份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯5?15份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺5?15份。
[0009]作为一种优选，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸120?130份；2-仲丁基-4，6- 二硝基苯酚4?5份；N，N- 二甲基丙烯酰胺70?80份；N，N- 二乙基丙烯酰胺55?65份；异丁基丙烯酰胺13?16份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯10?13份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺6?9份。
[0010]作为另一种优选地设置方式，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸110?120份；2-仲丁基-4，6- 二硝基苯酚3?4份；N，N- 二甲基丙烯酰胺50?60份；N，N_ 二乙基丙烯酰胺70?80份；异丁基丙烯酰胺15?18份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯6?9份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺11?13份。
[0011]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
1、本发明的新单体纯度高、反应活性大、能够参与共聚反应，有利于提高产品的收率与纯度，简化生产工艺，降低生产成本；
2、将本发明的新单体引入共聚物合成中，可以改变聚合物的水溶性和疏水性，提高聚合物的抗剪切能力和抗盐、抗高温性能。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0013]实施例1
一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺，包括以下步骤:
1)先将水升温到60?80°C，加入2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚在600?800rpm的条件下搅拌均匀；然后在1200?1500rpm条件下加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸搅拌30?40min ；
2)在800?100rpm的条件下顺次加入N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N- 二乙基丙烯酰胺、异丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺混合搅拌均匀即可。
[0014]其中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸100?150份；2_仲丁基_4，6- 二硝基苯酚3?6份；N，N- 二甲基丙烯酰胺50?80份；N，N- 二乙基丙烯酰胺50?80份；异丁基丙烯酰胺10?20份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯5?15份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺5?15份。
[0015]本实施例中处理剂应用于共聚物钻井液中的具体方法如下:
首先用水将本发明中的处理剂调制成浓度小于100g/L的溶液，然后将溶液加入到共聚物钻井液中即可，本发明中处理剂占共聚物钻井液重量的3?5%。
[0016]本发明中各成分的优选重量份的设置方案如下:
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，120?130份；2-仲丁基-4，6- 二硝基苯酚，4?5份；N，N- 二甲基丙烯酰胺，70?80份；N，N- 二乙基丙烯酰胺，55?65份；异丁基丙烯酰胺，13?16份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯，10?13份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺，6?9份。
[0017]本实施例中上述各成分的具体重量份如下:
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸125份；2_仲丁基-4，6- 二硝基苯酚，5份；N，N- 二甲基丙烯酰胺74份；N，N- 二乙基丙烯酰胺62份；异丁基丙烯酰胺15份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯，11份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺8份。
[0018]实施例2
本实施例与实施例1的区别仅仅在于，各组成成分之间的重量份不同，具体设置如下:2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸123份；2_仲丁基-4，6- 二硝基苯酚5份；N，N_ 二甲基丙烯酰胺78份；N，N- 二乙基丙烯酰胺58份；异丁基丙烯酰胺12份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯10份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺9份。
[0019]实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，本发明包括以下重量份的各成分:
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸115份；2_仲丁基-4，6- 二硝基苯酚4份；N，N_ 二甲基丙烯酰胺52份；N，N- 二乙基丙烯酰胺73份；异丁基丙烯酰胺16份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯7份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺12份。
[0020]实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，本发明包括以下重量份的各成分:
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸120份；2_仲丁基-4，6- 二硝基苯酚4份；N，N_ 二甲基丙烯酰胺56份；N，N- 二乙基丙烯酰胺75份；异丁基丙烯酰胺15份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯6份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺13份。
[0021]上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺，其特征在于，包括以下步骤: 1)先将水升温到60?80°C，加入2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚在600?800rpm的条件下搅拌均匀；然后在1200?1500rpm条件下加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸搅拌30?40min ； 2)在800?100rpm的条件下顺次加入N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N- 二乙基丙烯酰胺、异丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺混合搅拌均匀即可； 其中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸100?150份；2_仲丁基-4，6- 二硝基苯酚3?6份；N，N- 二甲基丙烯酰胺50?80份；N，N- 二乙基丙烯酰胺50?80份；异丁基丙烯酰胺10?20份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯5?15份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺5?15份。2.根据权利要求1所述的一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺，其特征在于，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸120?130份；2_仲丁基-4，6- 二硝基苯酚4?5份；N，N- 二甲基丙烯酰胺70?80份；N，N- 二乙基丙烯酰胺55?65份；异丁基丙烯酰胺13?16份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯10?13份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺6?9份。3.根据权利要求1所述的一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺，其特征在于，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸110?120份；2_仲丁基-4，6- 二硝基苯酚3?4份；N，N- 二甲基丙烯酰胺50?60份；N，N- 二乙基丙烯酰胺70?80份；异丁基丙烯酰胺15?18份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯6?9份；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺11?13份。
【专利摘要】本发明公开的是一种共聚物钻井液用处理剂的合成工艺。本发明包括：1）先将水升温到60～80℃，加入2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚在600～800rpm的条件下搅拌均匀；然后在1200～1500rpm条件下加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸搅拌30～40min；2）在800～1000rpm的条件下顺次加入N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、异丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺混合搅拌均匀即可。本发明具有纯度高、反应活性大、能够参与共聚反应且能简化生产工艺等优点。
【IPC分类】C09K8/035, C08F220/54, C08F220/34, C08F220/58
【公开号】CN104961860
【申请号】CN201510335587
【发明人】周斌
【申请人】成都高普石油工程技术有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月17日