专利名称：一种钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法。
背景技术：
随着钻井技术的发展，大角度井、水平井、扩张井、延伸井、及定向造斜井等各种高难度的井位也在不断増加，对稳定井壁、防止坍塌、抑制钻屑水化分散、提高钻井速度等方面也有了更高的要求。原有的常规包被剂已经不能满足现场施工的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法；制得的高分子乳液包被剂其抑制性能、润滑性能良好，热稳定性好，无环境污染。 为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的一种钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法，包括以下步骤(I)原料准备在温度不超过35°C的条件下，用50% (wt%)氢氧化钾将丙烯酸的pH值调至8. 5形成丙烯酸钾水溶液备用，取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸配制成50% (wt%)的水溶液并用50% (wt%)氢氧化钾将pH值调至8. 5形成2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液备用，取丙烯酰胺配制成50% (wt%)的水溶液备用；(2)将丙烯酸钾水溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液、50% (wt%)丙烯酰胺水溶液、白油、乳化剂SP-80、8% (wt%)EDTA水溶液按质量比为25 30:5 10:30 40:23 28:2. 5^3. 0:0. 5 I. O的比例加入反应釜中；(3)用氮气将反应釜中的空气赶出，开启搅拌器，快速搅拌进行乳化；(4)乳化完毕后，将反应釜放入水浴中水浴加热；(5)当反应釜内的料液温度升至40°C时，停止加热，向反应釜中滴加万分之五的双氧水，第一次加2滴，观察料液温度上升情況，同时用干手指感觉料液是否拉丝，如拉丝，则当料液温度不再上升时，再加4滴双氧水，用干手指感觉料液是否拉丝，依次类推逐渐加大双氧水的添加量，等到温度不再上升且料液不再拉丝时反应结束。上述钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法，加入所述反应釜中的丙烯酸钾水溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液、50% (wt%)丙烯酰胺水溶液、白油、乳化剂SP-80、89i)EDTA 水溶液的质量之比为 28:7. 5:35:26:2. 8:0. 7。本发明所述的方法制备的钻井液用高分子乳液包被剂具有以下优点I)分子量的大幅度增加，提高了产品的包被性、抑制性、热稳定性与抗盐污染能力，使钻井液流变性大大提高；2)高的分子量，适当比例的吸附基团，水化基团和阳离子基团的协同作用，使高分子乳液包被剂具有良好的流变性、造壁性与防塌能力，良好的包被性、抑制性与抗盐污染能力以及一定的热稳定性和滤失控制能力；3)含有大量的钻井液润滑成分，具有良好的润滑能力，可替代油基润滑剂，能有效的降低泥饼的摩阻系数；4)乳液粒度小，基本与低渗和超低渗油田的一般孔隙尺寸相同，很容易被挤入纳米级的空隙中形成封堵，所以封堵更为有效，油层保护作用明显；5)该产品使用方便，可直接用于钻井现场配制钻井液，适用于水基、油基钻井液体系；6)由于乳液是油包水型乳状液，不存在乳液堵塞的风险，易于反排，不会对油层造成伤害。
具体实施例方式为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面具体实施例对本发明做进一步详细的说明。本发明所述的钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法，包括以下步骤(I)原料准备在温度不超过35°C的条件下，用50% (wt%)氢氧化钾将丙烯酸的pH值调至8. 5形成丙烯酸钾水溶液备用，取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸配制成50% (wt%)的水溶液并用50% (wt%)氢氧化钾将pH值调至8. 5形成2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液备用，取丙烯酰胺配制成50% (wt%)的水溶液备用，(2)将丙烯酸钾水溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液、50% (wt%)丙烯酰胺水溶液、白油、乳化剂SP-80、8% (wt%)EDTA水溶液按质量比为25 30:5 10:30 40:23 28:2. 5^3. 0:0. 5 I. O的比例加入反应釜中；(3)用氮气将反应釜中的空气赶出，开启搅拌器，快速搅拌进行乳化；(4)乳化完毕后，将反应釜放入水浴中水浴加热；(5)当反应釜内的料液温度升至40°C时，停止加热，向反应釜中滴加万分之五的双氧水，第一次加2滴，观察料液温度上升情况，同时用干手指感觉料液是否拉丝，如拉丝，则当料液温度不再上升时，再加4滴双氧水，用干手指感觉料液是否拉丝，依次类推逐渐加大双氧水的添加量，等到温度不再上升且料液不再拉丝时反应结束。较佳地，加入所述反应釜中的丙烯酸钾水溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液、50%丙烯酰胺水溶液、白油、乳化剂SP-80、8% (wt%) EDTA水溶液的质量之比为28:7. 5:35:26:2. 8:0. 7。I.本发明所述的方法制备的钻井液用高分子乳液包被剂性能评价淡水实验配方4%基浆+1%钻井液用高分子乳液包被剂。所述4%基浆为每100毫升水中加入4克钠基膨润土，在室温条件下经过24小时水化制成基浆。所述1%钻井液用高分子乳液包被剂是以质量体积百分数计，即每100毫升基浆中加入I克钻井液用高分子乳液包被剂。将两份4%基浆和两份按淡水实验配方配置好的添加有1%钻井液用高分子乳液包被剂的钻井液(简称加样浆)分别回收至老化罐中，在180°C条件下热滚16h (简化为180°C /16h)，待钻井液冷却至室温后，回收至洁净的泥浆杯中；边搅拌边加入20. Og钠基膨润土，继续搅拌lOmin，密闭养护3h后放入滚子加热炉，于180°C下热滚16h，待钻井液冷却至室温，高速搅拌5min，按GB/T16783规定的测定方法测试加钠基膨润土后的4%基浆和加样浆的表观粘度AV和动切力YP，表观粘度分别记为AVpAV2,动切力读值分别记为YP1JP215分子量測定方法參照国标。按式(I)、式(2)计算表观粘度下降率和动切カ下降率。加样浆在180°C条件下热滚16h前后的各项指标如表I所示，加样浆经180°C条件下热滚16h后的表观粘度下降率和动切カ下降率见表2。
权利要求
1.一种钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)原料准备在温度不超过35°c的条件下，用50%(wt%)氢氧化钾将丙烯酸的pH值调至8. 5形成丙烯酸钾水溶液备用，取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸配制成50% (wt%)的水溶液并用50% (wt%)氢氧化钾将pH值调至8. 5形成2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液备用，取丙烯酰胺配制成50% (wt%)的水溶液备用； (2)将丙烯酸钾水溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液、50%(wt%)丙烯酰胺水溶液、白油、乳化剂SP-80、8% (wt%)EDTA水溶液按质量比为25 30:5 10:30 40:23 28:2 5^3.0:0. 5 I. O的比例加入反应釜中； (3)用氮气将反应釜中的空气赶出，开启搅拌器，快速搅拌进行乳化； (4)乳化完毕后，将反应釜放入水浴中水浴加热； (5)当反应釜内的料液温度升至40°C时，停止加热，向反应釜中滴加万分之五的双氧水，第一次加2滴，观察料液温度上升情况，同时用干手指感觉料液是否拉丝，如拉丝，则当料液温度不再上升时，再加4滴双氧水，用干手指感觉料液是否拉丝，依次类推逐渐加大双氧水的添加量，等到温度不再上升且料液不再拉丝时反应结束。
2.根据权利要求I所述的钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法，其特征在于，加入所述反应釜中的丙烯酸钾水溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液、50% (wt%)丙烯酰胺水溶液、白油、乳化剂SP-80、89ffiDTA水溶液的质量之比为28:7. 5:35:26:2. 8:0. 7。
全文摘要
本发明公开了一种钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法，以质量比为25~305~1030~4023~282.5~3.00.5~1.0的丙烯酸钾水溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾盐水溶液、50%丙烯酰胺水溶液、白油、乳化剂SP-80、8%EDTA水溶液在反应釜中乳化后，将反应釜放入水浴中水浴加热至40℃，向反应釜中滴加万分之五的双氧水，直至反应结束。本发明所述的方法制备的高分子乳液包被剂具有良好的包被性、抑制性、热稳定性与抗盐抗污染能力，并且具有良好的润滑能力，能有效的降低泥饼的摩阻系数；乳液粒度与低渗和超低渗油田的一般孔隙尺寸相同，封堵更为有效，对油层保护作用明显；易于反排，不会对油层造成伤害，适用于水基、油基钻井液体系。
文档编号C08F220/06GK102863584SQ201210375160
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者王雷, 周文欣, 卢丙朵, 韩晓华, 卢胜娟, 王欣, 王文瑞, 张晓坡, 王铁林, 黄海军 申请人:北京奥凯立科技发展股份有限公司