一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油化学品领域，具体涉及一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂。
【背景技术】
[0002] 石油开采过程中，由于深井、超深井井下温度和压力高，地层结构比较复杂，钻井 过程中经常会遇到高压油气层和盐水层，导致钻井液液相渗入地层，影响油气层的稳定和 产品质量，目前解决这一问题的有效方法就是在钻井液中加入降滤失剂，降滤失剂的品质 很大程度影响着钻井的效率和质量。
[0003] 中国专利"一种钻井液用降滤失剂的制备方法"（专利号ZL200910113490. 5)公开 了一种抗滤失剂，其以腐植酸钠、醚化淀粉、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺和水溶性硅油为原 料合成，该种方法工艺复杂，抗温性能差，设备投资及原料成本高，有大量的废液排放，不利 于环境保护。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种工艺简单可控、产出效率高、降滤失效果 好且具有抗盐能力的采用淀粉进行接枝的钻井液用抗盐降滤失剂。
[0005] 本发明解决其技术问题采用的技术方案为：一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失 剂，其包括如下重量的原料：丙烯酰胺2400-3600kg，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸0-200kg， 纯碱 180-350kg，淀粉 500-2500kg ; 优选的，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的重量为50-200kg。
[0006] 最优的，包括如下重量的原料：丙烯酰胺2400kg、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 50kg、纯碱 240kg 和淀粉 1500kg。
[0007] 进一步，其制备工艺包括： 步骤（1)原料准备：分别配制丙烯酰胺水溶液和纯碱水溶液，所用水的总质量为丙烯 酰胺质量的3-5倍，配制完成后将两种水溶液混合得到料液，加入反应釜后，关闭反应釜阀 门通入氮气，再加入助剂；所述助剂的用量为丙烯酰胺质量的〇. 1-0. 8%，所述助剂为过硫 酸钾或硫酸铵； 步骤（2)聚合反应：5-11°C低温引发，非控温至60-90°C，即引发聚合反应后，聚合反应 放热使反应体系升温至60-90 °C，反应结束； 步骤（3)水解反应：聚合反应结束后，保持釜内温度60°C -90°C，保持6小时； 步骤（4)改性、干燥：将步骤（3)所得产物压入造粒机进行造粒，经输送风机送入捏合 机内，添加所述重量的淀粉和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，调节pH值至8-10,干燥，即得。
[0008] 进一步的改进，步骤（1)所述料液质量浓度为20-30%。
[0009] 进一步的改进，步骤（1)助剂分两次等量加入，助剂加入和通氮气的操作方法为： 保持氮气流量l〇〇m 3/h，通氮10分钟；改变氮气流量至60m3/h，第一次加入助剂；改变氮气 流量至l〇〇 m3/h，保持40分钟；改变氮气流量至60m3/h，第二次加入助剂；改变氮气流量至 120m3/h，保持 10-15 分钟。
[0010] 进一步的改进，步骤（4)干燥标准为物料固含量不低于88%。
[0011] 进一步的改进，制备工艺选用彡2〇Ps/cm的去离子水。
[0012] 本发明的积极效果在于： 1、 本发明工艺简单可控，工艺采用两步法，具体包括聚合阶段和改性阶段，第一步是丙 烯酰胺、纯碱和水在反应釜内的均聚反应，反应产物为固态胶体；第二步是是第一步所得固 态胶体、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和淀粉在捏合机的改性反应。选用两步法使反应趋于 平缓，有利于工艺过程的控制，提高产物性能的稳定性，增强人员和设备的安全性； 2、 本发明加入的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸做为刚性单体，能够改变聚合物的分子强 度；而分子结构中具有的碳碳双键、羧酸基和强极性的磺酸官能团，使电荷密度大，水化性 强，从而对外界矿化度、温度不敏感，达到抗盐降滤失剂抗温、抗盐的能力； 3、 在加入助剂时通过及时调整氮气流量，提高助剂的溶解度、反应速率和反应均一性， 提尚反应效率； 4、 本发明选用淀粉确定终产物的接枝程度，能够有效降低生产成本； 5、 低温引发技术引发效率高，操作方便。
[0013] 本发明的抗盐降滤失剂水溶性强，配伍性好，在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水 钻井液中均具有较强的降滤失能力，兼具抗温能力，能够有效提高钻井效率和油品质量。
【具体实施方式】
[0014] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施 例中【具体实施方式】，对本发明实施例中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。
[0015] 实施例1 实施例1的原料选用：丙烯酰胺2400kg，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50kg，纯碱 240kg，淀粉 1500kg。
[0016] 本实施例的制备工艺过程为： 步骤（1)原料准备：分别配制丙烯酰胺水溶液和纯碱水溶液，所用水的总质量为丙烯 酰胺质量的3-5倍，配制完成后将两种水溶液混合得到料液，加入反应釜后，关闭反应釜阀 门通入氮气，再加入助剂；所述助剂的用量为丙烯酰胺质量的〇. 5%，所述助剂为过硫酸钾； 步骤（2)聚合反应：5-ll°C低温引发，非控温至60-90°C ; 步骤（3)水解反应：聚合反应结束后，保持釜内温度60°C -90°C，保持6小时； 步骤（4)改性、干燥：将步骤（3)所得产物压入造粒机进行造粒，经输送风机送入捏合 机内，添加所述重量的淀粉和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，调节pH值至8-10,干燥，即得。
[0017] 步骤（1)所述料液质量浓度为20-30%。
[0018] 步骤（1)助剂分两次等量加入，助剂加入和通氮气的操作方法为：保持氮气流量 100m 3/h，通氮10分钟；改变氮气流量至60m3/h，第一次加入助剂；改变氮气流量至IOOm3/ h，保持40分钟；改变氮气流量至60m3/h，第二次加入助剂；改变氮气流量至120m3/h，保持 10-15分钟。
[0019] 步骤（4)干燥标准为物料固含量不低于88%。
[0020] 制备工艺选用彡2(^s/cm的去离子水。
[0021] 实施例1在淡水钻井液中的推荐加量，0. 2%?0. 5%，盐水钻井液中的推荐加量， 1. 0% ?2. 0%。
[0022] 本实施例的检测指标见表1。
[0023] 表1实施例1的检测指标
【主权项】
1. 一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其特征在于，其包括如下重量的原料： 丙烯酰胺2400-3600kg，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸0-200kg，纯碱180-350kg，淀粉 500-2500kg〇
2. 根据权利要求1所述的一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其特征在于，所述 2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的重量为50-200kg。
3. 根据权利要求1所述的一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其特征在于，包括如 下重量的原料：丙稀酰胺2400kg、2-丙稀酰胺-2-甲基丙横酸50kg、纯喊240kg和淀粉 1500kg。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其特征在 于，制备工艺包括： 步骤（1)原料准备：分别配制丙烯酰胺水溶液和纯碱水溶液，所用水的总质量为丙烯 酰胺质量的3-5倍，配制完成后将两种水溶液混合得到料液，加入反应釜后，关闭反应釜阀 门通入氮气，再加入助剂；所述助剂的用量为丙烯酰胺质量的〇. 1-0. 8%，所述助剂为过硫 酸钾或硫酸铵； 步骤（2)聚合反应：5-ll°C低温引发，非控温至60-90°C ; 步骤（3)水解反应：聚合反应结束后，保持釜内温度60°C -90°C，保持6小时； 步骤（4)改性、干燥：将步骤（3)所得产物压入造粒机进行造粒，经输送风机送入捏合 机内，添加所述重量的淀粉和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，调节pH值至8-10,干燥，即得。
5. 根据权利要求4所述的一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其特征在于，步骤（1) 所述料液质量浓度为20-30%。
6. 根据权利要求4所述的一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其特征在于，步骤（1) 助剂分两次等量加入，助剂加入和通氮气的操作方法为：保持氮气流量l〇〇m 3/h，通氮10分 钟；改变氮气流量至60m3/h，第一次加入助剂；改变氮气流量至100m 3/h，保持40分钟；改变 氮气流量至60m3/h，第二次加入助剂；改变氮气流量至120m 3/h，保持10-15分钟。
7. 根据权利要求4所述的一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其特征在于，步骤（4) 干燥标准为物料固含量不低于88%。
8. 根据权利要求4所述的一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其特征在于，制备工 艺选用< 20l^s/cm的去离子水。
【专利摘要】本发明涉及一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、纯碱和淀粉为原料，经过原料准备、聚合反应、水解反应和改性干燥的工艺制备而得。本发明具有较高的配伍性，在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水钻井液中均具有较强的降滤失能力，兼具抗温能力，能够有效提高钻井效率和油品质量。
【IPC分类】C08F291-12, C08F220-58, C08F120-56, C08F291-00, C09K8-035
【公开号】CN104531098
【申请号】CN201410831902
【发明人】李尚坤, 郭九成, 郭杨, 高国英, 罗前程, 刘君君, 张宇航, 张星, 赤艳峰
【申请人】河北光大石化有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月29日