一种抗高温磺化盐水泥浆用增效剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于钻进深井、超深井中能降低处理剂成本且进一步提高抗高溫 抗盐性能的抗高溫横化盐水泥浆用增效剂，属于泥浆处理剂技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着世界能源需求的增加和钻探技术的发展，深井和超深井的钻探已成为今后钻 探工业发展的一个重要方面。由于井越深技术上的困难越多，因此，世界各国都把钻井深度 和速度作为钻井工艺技术水平的重要标志。
[0003] 目前，深井泥浆大多采用水基钻井液，此泥浆必要又不可避免的问题就是高溫的 影响。从国内外深井水基钻井液研究情况来看，国外立足于抵抗高溫对钻井液性能的破坏， 始终认为高溫是不利的因素，因而在深井水基泥浆实践中，常常遇到井越深溫度越高，时间 越长，泥浆性能越不容易维护，技术难度越大的难题。然而国内在研究高溫对于钻井液的作 用机理，控制条件基础上，提出了利用高溫改善泥浆性能的观点和实现办法，W解决国内外 尚未解决的深井高溫技术难题。
[0004] 抗高溫处理剂的作用在于保证钻井液良好的热稳定性和在高溫高压下有良好的 性能，运种作用从本质上讲仍是通过吸附水华作用，提高C电位等来实现的。交联剂的加 入可提高处理剂的交联程度，增强其护胶能力和作用效能。然而在降低其他条件的要求时， 如降低处理剂用量或介质矿化度，抑值等，由于高溫降解程度大得足W抵消高溫交联而破 坏泥浆性能，即使加入复配交联剂，也难W达到维护泥浆性能的目的。在复配交联剂加入的 同时加入抗氧剂不仅能促进高溫交联，而且还能抑制高溫降解，变相促进高溫交联，共同作 用将提高处理剂的护胶能力和作用效能，降低处理剂的用量，而具有增效的优点，运种用于 泥浆中的混合处理剂称之为增效剂。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的是：为了克服高溫深井使用水基钻井液抗溫能力差，流变性、失水造 壁性等性能受高溫影响严重W及抗盐能力差等问题，为此特研制一种抗高溫横化盐水泥浆 用增效剂，提高水基钻井液抗高溫抗盐能力。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用W下技术方案：一种抗高溫横化盐水泥浆用增效 剂，其特征是制备该抗高溫横化盐水泥浆用增效剂所用原料的组分及其含量为，其质量单 位为克：交联剂I顺下締二酸酢，12-15 ;交联剂II下二酸酢，2-5 ;抗氧化剂NazSOs，7-10 ; 氯化钢化C1，200-300 ;自来水，1000 ;配制得密度为1. 06g/cm3的溶液；用质量百分浓度为 40%的化0H溶液调节体系抑值为8. 0-11. 0。
[0007] 水溫为70-75°C的一种抗高溫横化盐水泥浆用增效剂的制备方法是：
[0008] 先量取1000克的自来水在低速5(K)r/min电动揽拌下水溫为70-75°C，加入12-15 克交联剂I顺下締二酸酢揽拌6分钟；再加入2-5克交联剂II下二酸酢揽拌5分钟；然后加 入7-10克抗氧化剂NazSOs揽拌10分钟；最后加入质量为200-300克的化C1，使化C1的质 量百分浓度为20-30 %，用质量百分浓度为40 %的化OH溶液调节体系抑值为8. 0-11. 0，揽 拌1小时后制得密度为1. 06g/cm3抗高溫横化盐水泥浆用增效剂。
[0009] 上述制备方法所用交联剂I顺下締二酸酢；交联剂II下二酸酢；抗氧化剂化2SO3 均为市场上销售产品，购置时严格按行业标准或企标检验，合格者才能使用。具体见表1。
[0010] 表1 一种抗高溫横化盐水泥浆用增效剂基本原料明细表
[0011]
[0012] 与现有技术比较，本发明具有W下有益效果：（1)能使水基钻井液的抗溫能力进 一步提高；（2)使水基钻井液的流变性及失水造壁性等基本性能进一步提高；(3)使得水基 钻井液的抗盐能力进一步提升；(4)在配制水基钻井液时可W降低处理剂用量。
【具体实施方式】：
[0013] 下面结合具体实例对本发明作进一步的说明。
[0014] 实施例1 :抗高溫横化盐水泥浆用增效剂的配制方法：
[0015] 该抗高溫横化盐水泥浆用增效剂的配制方法是：先用量筒量取1000克的自来水 将水溫控制在70°C，在低速50化/min电动揽拌下加入15克交联剂I顺下締二酸酢揽拌6 分钟，再加入5克交联剂II下二酸酢揽拌5分钟，加入10克抗氧化剂NazSOs揽拌10分钟， 加入质量为300克的化C1，用质量百分浓度为40%的化0H溶液调整体系抑为9. 0。揽拌 1小时后制得密度为1. 〇6g/cm3抗高溫横化盐水泥浆用增效剂。
[0016] 实施例2:该增效剂在横化盐水泥浆体系中的适应性评价
[0017] 由表2、3、4的数据可W发现，此增效剂在横化盐水泥浆中效果很好，而且延长时 间，泥浆性能可得到维护，具有良好的热稳定性。
[0018] 实施例3 :抗高溫横化盐水泥浆用增效剂浓度及配比的确定
[0019] 由表2的数据可W看出，适当降低处理剂的用量，虽然泥浆老化后流变性可W得 到维护，但是失水尤其是HTHP失水在逐渐增大，无法控制。加入一种交联剂后，泥浆高溫后 不仅流变性能得到改善，而且失水可降低到HTHP失水要求。在此基础上加入两种交联剂复 配使用，效果更佳。表中SMP代表横化酪醒树脂；SMC代表横甲基褐煤；交I表示交联剂I 顺下締二酸酢；交II表示交联剂II下二酸酢；抗I表示抗氧化剂NazSOs。
[0020] 表2
[0021]
阳02引 由表3的数据可W发现，当处理剂的用量降低过多时（低于下限），加入一种交联 剂，虽然泥浆老化后流变性可W得到维护，但失水尤其是高溫高压失水不能满足要求，结合 表4可W发现，即使加入两种交联剂，效果也不是很明显，失水仍然很高，但配合抗氧剂，可W见到明显好的效果，泥浆性能得到改善。由于处理剂用量及配比的影响，运种情形只能将 处理剂的用量降低到3% (SMP2% +SMC1% )。
[0023] 表 3
[0024]
[0025] 由表4及表5的数据可W看出，确定处理剂的用量，在复配交联剂总量不变的情况 下，增大交I的用量比增大交II的用量效果更好，但仍有一个适度的配比及浓度，其值为： 1. 25%交I+0. 25%交II，配合0. 75%抗氧剂，运种混合物即为增效剂。基于处理剂高溫交 联机理和w上原理，可w肯定，有更多的运类增效剂将陆续应用到泥浆体系中，起到增效的 作用。
[00%]表 4
[0027]
[002引 表5 [0029]
【主权项】
1. 一种抗高溫横化盐水泥浆用增效剂，其特征是：制备该增效剂所用原料的组分及含 量为，其质量单位为克： 顺下婦二酸硏 代号交联剂I 12-!5 T二酸巧 代号交联剂II 2-5 Na,S〇3 抗氧化剂 7-10 氯化钢 NaH 200-300 自来水 iOOO 配制得密度为1. 06g/cm3的溶液，用质量百分浓度为40%的化OH溶液调节体系抑值 为 8. 0-11.0。2. -种如权利要求1所述增效剂的配制方法，其特征是：先量取1000克的自来水在 水溫为70-75 °C下W低速5(K)r/min电动揽拌下加入12-15克交联剂I顺下締二酸酢揽 拌6min;再加入2-5克交联剂II下二酸酢揽拌5min;然后加入7-10克抗氧化剂NazSOj揽 拌IOmin;最后加入200-300克化Cl,用质量百分浓度为40%的化OH溶液调整体系抑为 8. 0-11. 0,揽拌1小时后制得密度为1. 06g/cm3抗高溫横化盐水泥浆用增效剂。
【专利摘要】本发明涉及一种用于钻进深井、超深井中能提高抗高温抗盐性能的抗高温磺化盐水泥浆用增效剂。它克服高温深井使用水基钻井液抗温能力差，流变性、失水造壁性受高温影响严重及抗盐能力差等问题。其技术方案：制备该增效剂所用原料的组分及含量为，质量单位为克：交联剂Ⅰ顺丁烯二酸酐，12-15；交联剂Ⅱ丁二酸酐，2-5；抗氧化剂Na2SO3，7-10；氯化钠NaCl，200-300；自来水，1000；配制得密度为1.06g/cm3，调节体系pH值为8.0-11.0。其制法：先量取1000克的自来水在低速搅拌下加入交联剂Ⅰ搅拌6分钟；再加入交联剂Ⅱ搅拌5分钟；然后加入抗氧化剂搅拌10分钟；最后加入质量为200-300克NaCl，调整体系pH为8.0-11.0，搅拌1小时后制得该增效剂。本增效剂用于深井泥浆处理剂。
【IPC分类】C09K8/03
【公开号】CN105199681
【申请号】CN201510671150
【发明人】王平全, 石晛, 陶鹏
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月16日