增粘剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂及其制备方法，属油田化学【技术领域】。其结构通式为：式中：M为可聚合高分子；N为可聚合单体。本发明增粘剂可以在120℃、CaCl2浓度为25％的水溶液中保持良好的增粘性能，能够解决CaCl2水基钻井液粘度控制能力差的问题。同时本发明原料、溶剂安全环保、制备工艺经济简单，易于工业化。
【专利说明】一种水基钻井液用抗高浓度CaCI2增粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂及其制备方法，属油田化学
【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 高浓度CaCl2水基钻井液（CaCl2浓度可达到15% )既有利于对油气层保护，又可 以提供良好的井壁稳定性，该体系在胜利油田、中原油田、长城公司钻井液分公司得到广泛 应用；国外Baroid钻井液公司和雪佛龙特殊化学品公司应用CaCl 2/聚合物钻井体系很好 的解决了井壁稳定的问题。
[0003] 高浓度CaCl2条件下，膨润土因水化率低而失去提粘切作用，同时广泛使用的钻井 液增粘剂如羧甲基纤维素、聚丙烯酸钾、80A5UPAC-141及FA-367等，由于Ca 2+离子对其发 生强烈的去水化作用而失效。CN1240795A、CN102372818A及CN102464761A公开的抗温抗盐 聚合物增粘剂，主要是通过丙烯酰胺类聚合物中引入磺化基团或疏水基团而得，抗Ca 2+离 子不超过1 %，抗温也低于l〇〇°C。专利申请20132051785. 0 -种油田用水溶性聚合物增粘 剂是在120°C、浓度为15%的CaCl2水溶液中保持良好增粘效果，但难以在更高CaCl 2浓度 条件下实现对水基钻井液的增粘作用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对高浓度CaCl2条件下水基钻井液粘度控制能力不足的问题， 提供一种水基钻井液用抗高浓度CaCl 2增粘剂，同时提供了该水基钻井液用抗高浓度CaCl2 增粘剂的制备方法。
[0005] -种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂，其结构通式为：
[0006]
【权利要求】
1. 一种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂，其特征是：所述的增粘剂含有以下结构 通式：
式中：x+y+z的取值范围为2000?2600 ;a+b+c的取值范围为2000?2600 ;M为可聚 合高分子；N为可聚合单体。
2. -种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂的制备方法，其特征在于： 包括以下步骤： (1) 将质量比为1 :20?25的聚乙烯醇：去离子水的原料投入到反应器中，在温度为 70?90°C条件下搅拌溶解1?3h，得到无色透明的聚乙烯醇水溶液； (2) 向步骤（1)所得的聚乙烯醇水溶液中通氮气除氧15?35min，于70?90°C温度下 加入引发剂，引发剂用量为聚乙烯醇水溶液质量的〇. 05?0. 2%，保温搅拌5?15min，得 到无色或淡黄色水溶液； (3) 配制可聚合高分子M与可聚合单体N的混合物A，其中可聚合高分子M与可聚合单 体N质量比为1 :2?3 ;聚乙烯醇与混合物A的质量比为1 :2?3 ; (4) 保温70?90°C，向步骤⑵所得溶液中加入混合物A，继续搅拌均匀后，静止反应 2?5h后得到胶状物B; (5) 将步骤（4)所得胶状物经50?70°C下鼓风干燥、粉碎后，即得水基钻井液用抗高 浓度CaCl2增粘剂。
3. 如权利要求2所述的一种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂的制备方法，其特征 在于：所述的聚乙烯醇牌号为2099、2399、2488、2499或2699中的一种。
4. 如权利要求2所述的一种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂的制备方法，其特征 在于：所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或硝酸铈铵。
5. 如权利要求2所述的一种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂的制备方法，其特征 在于：所述的引发剂也可以是过硫酸钾-亚硫酸氢钾或过硫酸铵-亚硫酸氢钠。
6. 如权利要求2所述的一种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂的制备方法，其特征 在于：所述的可聚合高分子M为黄原胶、瓜尔胶、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素中的一种或 混合物。
7.如权利要求2所述的一种水基钻井液用抗高浓度CaCl2增粘剂的制备方法，其特征 在于：所述的可聚合单体N为丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、异丙 基丙烯酰胺或异丁基丙烯酰胺中的一种或混合物。
【文档编号】C08F261/04GK104312549SQ201410419906
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】马诚, 谢俊, 吕跃滨, 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