一种钻井液用抗高温改性磺化酚醛树脂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及树脂领域，特别设及一种钻井液用改性横化酪醒树脂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 横化酪醒树脂（SM巧是20世纪70年代研制出的一种抗高温、抗盐降滤失剂，它和 横化褐煤（SMC)、横化丹宁（SMT)共同组成了著名的横钻井液"。该钻井液体系减少了 井下复杂事故，提高了深井钻探成功率，极大的推动了中国高温深井钻井液的技术进步。现 在横化酪醒树脂已经成为现场用量大、使用广泛、高温井段必用的处理剂之一。在未来一段 时间，随着浅层油气资源的日趋枯竭，世界勘探开发逐渐向深部地层发展。深井和超深井油 气钻探对钻井液处理剂的抗温能力提出了更高要求。横化酪醒树脂作为主要的抗高温处理 剂也将发挥更重要的作用，而目前产品的抗温能力一般为180°C，未来将逐渐不能满足高温 井和超高温井的钻井需求。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种可将使用温度由180°C提高到200°C，流变性能和高温高压滤失 量等技术指标满足行业标准要求的钻井液用抗高温改性横化酪醒树脂的制备方法。
[0004] 本发明通过W下技术方案来实现：
[0005] -种钻井液用抗高温改性横化酪醒树脂的制备方法，具体方法如下：
[0006] 1)将酪类反应物、醒类反应物和酸类催化剂加入反应蓋，混合揽拌后，在50~ 110°C下反应 10 ~400min;
[0007] 2)向反应蓋中加入碱类催化剂和醒类反应物，保持温度在50~110°C间分批加入 横化剂，反应10~600min;
[000引扣反应结束后，降温出料，保持物料温度在20~100°C之间，通过喷雾干燥制得产 品。
[0009] 进一步地，所述横化剂的制备方法为：将亚硫酸盐类反应物用水溶解后，揽拌并缓 慢加入醒类反应物，制得横化剂。
[0010] 进一步地，所述酪类反应物为苯酪、邻甲苯酪、对甲苯酪、邻己基苯酪、对己基苯 酪、邻丙基苯酪、对丙基苯酪、邻异丙基苯酪、对异丙基苯酪、邻正了基基苯酪、对正了基基 苯酪、邻异了基基苯酪、对异了基基苯酪、邻叔了基基苯酪、对叔了基基苯酪、邻正戊基苯 酪，对正戊基苯酪、邻异戊基苯酪，对异戊基苯酪、邻叔戊基苯酪，对叔戊基苯酪、邻正己基 苯酪，对正己基苯酪、邻异己基苯酪，对异己基苯酪、邻叔己基苯酪，对叔己基苯酪和间苯二 酪中的一种或几种的混合物。
[0011] 进一步地，所述醒类反应物为甲醒、多聚甲醒、S聚甲醒、己醒、S聚己醒、丙醒、正 了醒、异了醒、丙酬和了酬中的一种或几种的混合物。
[0012] 进一步地，所述酸类催化剂为盐酸、硫酸、对甲苯横酸、磯酸、草酸、醋酸和甲酸中 的一种或几种的混合物。
[0013] 进一步地，所述碱类催化剂为氨氧化钢、氨氧化钟、氨氧化领、氨氧化巧和氨水中 的一种或几种的混合物。
[0014] 进一步地，酪类反应物、步骤1)加入的醒类反应物、酸类催化剂、碱类催化剂、步 骤2)加入的醒类反应物和横化剂的摩尔比例为1:0. 5~1. 5 ;0. 001~1. 5 ;0. 001~1. 5 ; 0. 01 ~1. 5 ;0. 1 ~1. 5。
[0015] 进一步地，所述亚硫酸盐类反应物为亚硫酸钢、亚硫酸氨钢、偏重亚硫酸钢、亚硫 酸钟、亚硫酸氨钟和偏重亚硫酸钟中的一种或几种的混合物。
[0016] 进一步地，所述横化剂的制备方法中，亚硫酸盐类反应物与醒类反应物的摩尔比 例为0. 1~1. 5 ;1。
[0017] 本发明提供的钻井液用抗高温改性横化酪醒树脂的制备方法，有益之处在于；1) 通过本发明制备的改性横化酪醒树脂产品抗温性能达到200°C;在200°C老化条件下，钻 井液的高温高压滤失量相对于基浆能够有效降低，并且性能优于常规横化酪醒树脂产品 SMP-1 ;2)通过本发明制备的改性横化酪醒树脂产品抗盐性能达到15%化C1盐浓度，是一 种较为理想的抗高温降滤失剂。
【具体实施方式】
[0018] 本发明的一种钻井液用抗高温改性横化酪醒树脂的制备方法如下：
[0019] 1)将酪类反应物、醒类反应物和酸类催化剂加入反应蓋，混合揽拌后，在50~ 110°C下反应 10 ~400min;
[0020] 2)向反应蓋中加入碱类催化剂和醒类反应物，保持温度在50~110°C间分批加入 横化剂，反应10~eOOmin;所述横化剂的制备方法为；将亚硫酸盐类反应物用水溶解后，揽 拌并缓慢加入醒类反应物，亚硫酸盐类反应物与醒类反应物的摩尔比例为0. 1~1. 5 ;1，制 得横化剂；
[002。 扣反应结束后，降温出料，保持物料温度在20~100°C之间，通过喷雾干燥制得产 品。
[0022] 酪类反应物、步骤1)加入的醒类反应物、酸类催化剂、碱类催化剂、步骤2)加入的 醒类反应物和横化剂的摩尔比例为1:0. 5~1. 5 ;0. 001~1. 5 ;0. 001~1. 5 ;0. 01~1. 5 ; 0. 1 ~1. 5。
[0023] 所述酪类反应物为苯酪、邻甲苯酪、对甲苯酪、邻己基苯酪、对己基苯酪、邻丙基苯 酪、对丙基苯酪、邻异丙基苯酪、对异丙基苯酪、邻正了基基苯酪、对正了基基苯酪、邻异了 基基苯酪、对异了基基苯酪、邻叔了基基苯酪、对叔了基基苯酪、邻正戊基苯酪，对正戊基苯 酪、邻异戊基苯酪，对异戊基苯酪、邻叔戊基苯酪，对叔戊基苯酪、邻正己基苯酪，对正己基 苯酪、邻异己基苯酪，对异己基苯酪、邻叔己基苯酪，对叔己基苯酪和间苯二酪中的一种或 几种的混合物。
[0024] 所述醒类反应物为甲醒、多聚甲醒、S聚甲醒、己醒、S聚己醒、丙醒、正了醒、异了 醒、丙酬和了酬中的一种或几种的混合物。
[00巧]所述酸类催化剂为盐酸、硫酸、对甲苯横酸、磯酸、草酸、醋酸和甲酸中的一种或几 种的混合物。
[0026]所述碱类催化剂为氨氧化钢、氨氧化钟、氨氧化领、氨氧化巧和氨水中的一种或几 种的混合物。
[0027] 所述亚硫酸盐类反应物为亚硫酸钢、亚硫酸氨钢、偏重亚硫酸钢、亚硫酸钟、亚硫 酸氨钟和偏重亚硫酸钟中的一种或几种的混合物。
[0028] 通过本发明制备的改性横化酪醒树脂产品根据中国石油天然气行业测试标准《钻 井液用横甲基酪醒树脂SY/T5094-2008》对钻井液性能进行测试。本发明的具体技术指标 见表1。
[0029] 表1本发明的技术指标
[0030]
【主权项】
1. 一种钻井液用抗高温改性磺化酚醛树脂的制备方法，其特征在于： 1) 将酚类反应物、醛类反应物和酸类催化剂加入反应釜，混合搅拌后，在50~IKTC下 反应10~400min; 2) 向反应釜中加入碱类催化剂和醛类反应物，保持温度在50~IKTC间分批加入磺化 剂，反应10~600min; 3) 反应结束后，降温出料，保持物料温度在20~100°C之间，通过喷雾干燥制得产品。
2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述磺化剂的制备方法为：将亚硫酸盐 类反应物用水溶解后，搅拌并缓慢加入醛类反应物，制得磺化剂。
3. 如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述酚类反应物为苯酚、邻甲苯 酚、对甲苯酚、邻乙基苯酚、对乙基苯酚、邻丙基苯酚、对丙基苯酚、邻异丙基苯酚、对异丙基 苯酚、邻正丁基基苯酚、对正丁基基苯酚、邻异丁基基苯酚、对异丁基基苯酚、邻叔丁基基苯 酷、对叔丁基基苯酷、邻正戊基苯酷，对正戊基苯酷、邻异戊基苯酷，对异戊基苯酷、邻叔戊 基苯酷，对叔戊基苯酷、邻正己基苯酷，对正己基苯酷、邻异己基苯酷，对异己基苯酷、邻叔 己基苯酚，对叔己基苯酚和间苯二酚中的一种或几种的混合物。
4. 如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述醛类反应物为甲醛、多聚甲 醛、三聚甲醛、乙醛、三聚乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、丙酮和丁酮中的一种或几种的混合 物。
5. 如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述酸类催化剂为盐酸、硫酸、对 甲苯磺酸、磷酸、草酸、醋酸和甲酸中的一种或几种的混合物。
6. 如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述碱类催化剂为氢氧化钠、氢氧 化钾、氢氧化钡、氢氧化钙和氨水中的一种或几种的混合物。
7. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：酚类反应物、步骤1)加入的醛类反应 物、酸类催化剂、碱类催化剂、步骤2)加入的醛类反应物和磺化剂的摩尔比例为1:0. 5~ L 5 :0? 001 ~L 5 :0? 001 ~L 5 :0? 01 ~L 5 :0? 1 ~L 5。
8. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述亚硫酸盐类反应物为亚硫酸钠、 亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾和偏重亚硫酸钾中的一种或几种的混合 物。
9. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述磺化剂的制备方法中，亚硫酸盐类 反应物与醛类反应物的摩尔比例为0. 1~1. 5 :1。
【专利摘要】本发明公开了一种钻井液用抗高温改性磺化酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：1)将酚类反应物、醛类反应物和酸类催化剂加入反应釜，混合搅拌后，在50～110℃下反应10～400min；2)向反应釜中加入碱类催化剂和醛类反应物，保持温度在50～110℃间分批加入磺化剂，反应10～600min；3)反应结束后，降温出料，通过喷雾干燥制得产品。本发明制备的改性磺化酚醛树脂产品抗温性能达到200℃，在200℃老化条件下，钻井液的高温高压滤失量相对于基浆能够有效降低，抗盐性能达到15％NaCl盐浓度。
【IPC分类】C09K8-035, C08G8-28
【公开号】CN104788634
【申请号】CN201510234182
【发明人】张勇, 王彪, 刘晓栋, 刘建军, 马永乐, 朱红卫, 马学勤
【申请人】天津中油渤星工程科技有限公司, 中国石油集团海洋工程有限公司, 中国石油天然气集团公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月8日