一种钻井液用弱凝胶提黏切剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种钻井液用弱凝胶提黏切剂及其制备方法，属石油钻井油田化学高分子聚合物制备方法【技术领域】。该弱凝胶提黏切剂由含磺酸基单体、有机酰胺类单体、交联性单体、水、5#白油、司盘80、吐温80或OP-10、pH值调节剂、引发剂过硫酸铵水溶液或过硫酸钾水溶液、亚硫酸氢钠水溶液通过反相乳液聚合方式共聚而成。本发明具有良好的提黏切能力，抗温可达170℃，且制备工艺简单，操作简便，应用于无黏土相钻井液体系，能够满足无黏土相钻井液高温状态下悬浮稳定性要求。
【专利说明】一种钻井液用弱凝胶提黏切剂及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种钻井液用弱凝胶提黏切剂及其制备方法，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，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。提黏切剂是无黏土相 钻井液用主要处理剂，是保证无黏土相钻井液高温状态下悬浮稳定性的关键。目前现场常 用的提黏切剂，如黄原胶XC、羧甲基纤维素 HV-CMC、羟乙基纤维素 HEC等抗温能力不足，限 制了该技术在高温深井及复杂井中的应用。专利CN101693825A公布了钻井液或完井液用 凝胶型提切剂及其制备方法，主要是将常规的生物聚合物、纤维素改性物及抗高温氧化剂 等通过活化改性，提高其抗温性能，制备工艺复杂且抗温为160°C。专利CN102775970A公布 了一种弱凝胶合成基钻井液及其制备方法，公布了弱凝胶合成基钻井液体系组成，简述了 提切剂是由有机酸与有机胺在氮气的保护下经过缩聚反应形成的，制备工艺复杂，且抗温 最闻为150 C。
【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提黏切剂抗温能力不足，且制备工 艺复杂，成本高等缺点而提供了一种钻井液用弱凝胶提黏切剂，同时提供了此钻井液用弱 凝胶提黏切剂的制备方法。
[0004] 本发明技术方案如下：
[0005] -种钻井液用弱凝胶提黏切剂，其结构通式为：
[0006]
【权利要求】
1. 一种钻井液用弱凝胶提黏切剂，其特征在于：由含磺酸基单体、有机酰胺类单体、交 联性单体、水、5#白油、司盘80、吐温80或0P-10、pH值调节剂、引发剂通过反相乳液聚合方 式共聚而成，其结构通式为：
式中 AfCONHC (CH3) 2 或 COOC (CH3) 2 ;R2=H、CH3 或 CH2CH3 ; (m+o) : (p+x) =1 : (1. 5 ? 4.0);R=CH2 (C0NH)2*C6H4。
2. -种如权利要求1所述钻井液用弱凝胶提黏切剂制备方法，包括分散相和连续相， 其特征在于：在乳化机的作用下将分散相加入连续相中，乳化得反相乳液，通氮气除氧，力口 入引发剂，于40°C?50°C下反应5-8h得黏稠状乳白色胶乳，即为弱凝胶提黏切剂： (1) 分散相的制备：在反应容器中开启搅拌器，加入含磺酸基单体42-66份，有机酰胺 类单体34-58份，pH调节剂控制pH值至9?10,其余为水，交联性单体0. 1-0. 3份； (2) 连续相的制备：将司盘80溶于5#白油中，5#白油与水的体积比为1 :1?1 :1. 5， 相对于5#白油体积，司盘80占3. 75?5. 25%，吐温80或0P-10占1. 25?1. 75%，搅拌直 至溶解； (3) 将步骤（1)所得的分散相在搅拌下缓慢加入步骤（2)所得的连续相中，乳化 lOmin?20min，得到反相乳液； (4) 将步骤（3)得到的反相乳液放入装有搅拌器、加液漏斗、通氮气管、温度计的反应容 器中，通入氮气20min?30min，同时将水浴温度升至40°C?50°C，缓慢滴加引发剂，搅拌 lOmin?20min后，停止搅拌，继续通氮气lOmin?20min，静置，反应5-8h，得黏稠状乳白色 胶乳，即为弱凝胶提黏切剂。
3. 根据权利要求2所述的钻井液用弱凝胶提黏切剂制备方法，其特征在于：含磺酸基 单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸中的一种或两种。
4. 根据权利要求2所述的钻井液用弱凝胶提黏切剂制备方法，其特征在于：有机酰胺 类单体为丙烯酰胺、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。
5. 根据权利要求2所述的钻井液用弱凝胶提黏切剂制备方法，其特征在于：引发剂是 氧化-还原引发剂，氧化剂是过硫酸钾或过硫酸铵中一种，还原剂是亚硫酸氢钠或亚硫酸 钠中的一种。
6. 根据权利要求2所述的钻井液用弱凝胶提黏切剂制备方法，其特征在于：交联性单 体为N，N-亚甲基双丙烯酰胺或二乙烯基苯中的一种。
【文档编号】C08F220/56GK104140791SQ201310519651
【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】孙举, 王中华, 苏雪霞, 宋亚静, 郑志军, 王旭, 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