一种钻井液用降滤失剂及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种钻井液用降滤失剂。
【背景技术】
[0002] 在钻井过程中钻井液的滤失是必然的，通过滤失可形成滤饼保护井壁。但是钻井 液滤失量过大，易引起泥页岩膨胀和巧塌，同时滤饼增厚使井径缩小，给旋转的钻具造成较 大的扭矩，易造成压差卡钻。因此，适当地控制滤失量是钻井液的重要性能之一。在钻井 作业中，常规选择添加降滤失剂来起到稳定胶体颗粒、提高滤液黏度，W及捕集和堵塞（滤 饼）孔隙的作用，从而获得恰当的滤失量。
[0003] 目前，在国内外各种类型降滤失剂的研制中，丙締酷胺类聚合物作为水溶性聚合 物的重要类别，W其优良的性能，较低的合成成本，W及良好的增稠、降阻、絮凝等作用，曰 益受到国内外石油届人±的重视。但是，国内外多年的研究进展表明，丙締酷胺类聚合物主 要缺点是：剪切安定性差、耐盐性差、热稳定性差、W及耐溫耐酸性差。故如何选取合适的试 剂，通过聚合、改性等作用改变丙締酷胺类聚合物固有的弱点，改善其耐溫、耐碱、抗剪切性 能，并使其表现出对滤失量更优越的控制性，是本行业技术人员不断优化创新的重点。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种钻井液用降滤失剂，它是一种能够用于盐水或饱和盐 水钻井液体系的丙締酷胺类降滤失剂，在高盐高溫条件下仍然能具有较好的降滤失性能。 阳〇化]本发明为实现上述目的，通过W下技术方案实现：
[0006] 一种钻井液用降滤失剂，是由W下重量份的原料制成：蒸馈水90~110份，丙締 酷胺170~190份，丙締酸170~190份，大阳离子（阳离子聚胺甲基丙締酷胺CPAM) 90~ 110份，AMPS(2-丙締酷胺-2-甲基丙横酸）105~135份，纯碱110~130份，过硫酸氨钢 3~5份，双氧水3~5份，V-50引发剂2. 5~4份。
[0007] 优选的，是由W下重量份的原料制成：蒸馈水100份，丙締酷胺180份，丙締酸180 份，大阳离子100份，AMPS120份，纯碱120份，过硫酸氨钢4份，双氧水4份，V-50引发剂3 份。
[0008] 所述丙締酷胺、丙締酸、大阳离子、AMPS、V-50引发剂等均能够从市场上常规购买 得到。
[0009] 所述一种钻井液用降滤失剂在淡水钻井液中的加量为0. 2~0. 4%，在不饱和盐 水钻井液中的加量为0. 5~1. 0%，在饱和盐水钻井液中的加量为1~1. 5%。
[0010] 所述的一种钻井液用降滤失剂的制备方法：将蒸馈水、丙締酷胺、丙締酸、大阳离 子、AMI^混合揽拌，并缓慢加入纯碱，揽拌溶解至无气泡即可；在持续的氮气氛围下，反应 lOmin，加入过硫酸钢，反应lOmin，加入双氧水，反应lOmin，加入V-50引发剂，反应十分钟 后，继续聚合反应，反应完成后即得钻井液用降滤失剂。
[0011] 优化所述的一种钻井液用降滤失剂的制备方法如下：将蒸馈水90~110份、丙締 酷胺170~190份、丙締酸170~190份、大阳离子90~110份、AMPS105~135份混合 揽拌，并缓慢加入纯碱110~130份，揽拌溶解至无气泡即可；在持续的氮气氛围下，反应 lOmin，加入过硫酸钢3~5份，反应lOmin，加入双氧水3~5份，反应lOmin，加入V-50引 发剂2. 5~4份，反应十分钟后，继续聚合反应，反应完成后即得钻井液用降滤失剂。
[0012] 对比现有技术，本发明的有益效果在于：
[0013] 选取丙締酷胺和丙締酸聚合，通过添加大阳离子、APMS等反应试剂，对聚合物进行 改性，使其具有耐盐、耐溫及抗剪切性能，W及降滤失效果好的特点，能在淡水、海水和饱和 盐水泥浆体系等多种复杂条件下发挥有效的降滤失作用。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，运些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可W对本发明作各种改动或修改，运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
[0015] 下述实施例中所设及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有 的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所设及的实验方法，检 测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。
[0016] 实施例1 :制备钻井液用降滤失剂，制备方法如下：
[0017] 将蒸馈水100kg、丙締酷胺180kg、丙締酸180kg、大阳离子100kg、AMPS120kg加入 搪瓷揽拌蓋中揽拌，缓慢加入纯碱120kg揽拌溶解，直至溶解到无气泡即可。将溶解好的物 料打入聚合蓋中，充氮气lOmin，加入过硫酸氨钢4kg，继续充氮气lOmin，加入双氧水4kg， 再充氮气lOmin，加入V-50引发剂3kg继续充氮气IOmin关闭排气阀、氮气开关，等待聚合。 目测聚合完成后，打开平板阀，空气压缩机，出料；同时打开造粒机、流化床进行干燥。将干 燥好的物料粉碎。
[0018] 对使用上述方法制得的钻井液用降滤失剂进行性能指标判断，具体方法如下：
[0019] 水分：用在105°C±2°C已知质量的称量瓶，称取约3g~4g试样准确至O.OOlg， 放于105°C±2°C烘箱中烘地后取出，立即放入干燥器内冷却30min后称量，水分按下式计 算：
阳02U 式中：W--水分，％ ; 阳〇2引m2--试样和称量瓶质量，单位为（g); 阳〇2引1?一一干燥后试样和称量瓶质量，单位为（g);
[0024]nil--称量瓶质量，单位为（g)。 阳0巧]筛余量：称取50g(称准至0.Olg)，放在孔径为0. 9mm标准筛中，立即用手摇动，拍 击标准筛直至试样不再漏下为止，称量筛余物的质量，筛余量按下式计算：
[0027] 式中：F 师余重，％ ;
[0028] ni4--筛余物质量，单位为（g);
[0029] m--试样质量，单位为（g)。
[0030] 通过测试，其理化特性及性能指标如下表所示：
[0032]由上表可知，本发明能够适用于盐水或饱和盐水的钻井液体系，显著改善了抗盐、 抗溫性能，对滤失量具有较好的控制能力，是一种应用广泛，降滤失性能好的降滤失剂。
【主权项】
1. 一种钻井液用降滤失剂，其特征在于：是由以下重量份的原料制成：蒸馏水90~ 110份，丙烯酰胺170~190份，丙烯酸170~190份，大阳离子90~110份，AMPS105~135 份，纯碱110~130份，过硫酸氢钠3~5份，双氧水3~5份，V-50引发剂2. 5~4份。2. 根据权利要求1所述的一种钻井液用降滤失剂，其特征在于：是由以下重量份的原 料制成：蒸馏水100份，丙烯酰胺180份，丙烯酸180份，大阳离子100份，AMPS120份，纯碱 120份，过硫酸氢钠4份，双氧水4份，V-50引发剂3份。3. 根据权利要求1~2中任一项所述的一种钻井液用降滤失剂，其特征在于：是通过 以下方法聚合制得：将蒸馏水、丙烯酰胺、丙烯酸、大阳离子、AMPS混合搅拌，并缓慢加入纯 碱，搅拌溶解至无气泡即可；在持续的氮气氛围下，反应l〇min，加入过硫酸钠，反应lOmin， 加入双氧水，反应lOmin，加入V-50引发剂，反应十分钟后，继续聚合反应，反应完成后即得 钻井液用降滤失剂。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种钻井液用降滤失剂，其特征在于：是通 过以下方法聚合制得：将蒸馏水l〇〇kg、丙稀酰胺180kg、丙稀酸180kg、大阳离子100kg、 AMPS120kg加入搪瓷搅拌釜中搅拌，缓慢加入纯碱120kg搅拌溶解，直至溶解到无气泡即 可；将溶解好的物料打入聚合爸中，充氮气l〇min，加入过硫酸氢钠4kg，继续充氮气lOmin， 加入双氧水4kg，再充氮气lOmin，加入V-50引发剂3kg继续充氮气lOmin关闭排气阀、氮 气开关，等待聚合；目测聚合完成后，打开平板阀，空气压缩机，出料；同时打开造粒机、流 化床进行干燥；将干燥好的物料粉碎。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的一种钻井液用降滤失剂，其特征在于：所述一 种钻井液用降滤失剂在淡水钻井液中的加量为〇. 2~0. 4%，在不饱和盐水钻井液中的加 量为0. 5~1. 0%，在饱和盐水钻井液中的加量为1~1. 5%。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的一种钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在 于：将蒸馏水、丙烯酰胺、丙烯酸、大阳离子、AMPS混合搅拌，并缓慢加入纯碱，搅拌溶解至 无气泡即可；在持续的氮气氛围下，反应l〇min，加入过硫酸钠，反应10min，加入双氧水，反 应10min，加入V-50引发剂，反应十分钟后，继续聚合反应，反应完成后即得钻井液用降滤 失剂。7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：将蒸馏水90~110份、丙烯酰胺 170~190份、丙烯酸170~190份、大阳离子90~110份、AMPS105~135份混合搅拌， 并缓慢加入纯碱110~130份，搅拌溶解至无气泡即可；在持续的氮气氛围下，反应10min， 加入过硫酸钠3~5份，反应10min，加入双氧水3~5份，反应10min，加入V-50引发剂 2. 5~4份，反应十分钟后，继续聚合反应，反应完成后即得钻井液用降滤失剂。8. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：将蒸馏水100kg、丙稀酰胺180kg、丙 烯酸180kg、大阳离子100kg、AMPS120kg加入搪瓷搅拌釜中搅拌，缓慢加入纯碱120kg搅拌 溶解，直至溶解到无气泡即可；将溶解好的物料打入聚合釜中，充氮气lOmin，加入过硫酸 氢钠4kg，继续充氮气lOmin，加入双氧水4kg，再充氮气lOmin，加入V-50引发剂3kg继续充 氮气lOmin关闭排气阀、氮气开关，等待聚合；目测聚合完成后，打开平板阀，空气压缩机， 出料；同时打开造粒机、流化床进行干燥；将干燥好的物料粉碎。
【专利摘要】本发明公开了一种钻井液用降滤失剂及制备方法，主要涉及钻井液领域。是由以下重量份的原料制成：蒸馏水90～110份，丙烯酰胺170～190份，丙烯酸170～190份，大阳离子90～110份，AMPS105～135份，纯碱110～130份，过硫酸氢钠3～5份，双氧水3～5份，V-50引发剂2.5～4份。本发明是一种能够用于盐水或饱和盐水钻井液体系的丙烯酰胺类降滤失剂，在高盐高温条件下仍然能具有较好的降滤失性能。
【IPC分类】C08F265/10, C08F220/56, C08F220/06, C08F220/58, C09K8/03
【公开号】CN105294945
【申请号】CN201510847269
【发明人】周永
【申请人】天津滨海新区普瑞德石油科技有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月26日