一种用于钻井液的改性聚丙烯酰胺降滤失剂的制备方法
【专利说明】-种用于钻井液的改性聚丙婦醜胺降滤失剂的制备方法
[0001]
技术领域
[0002] 本发明设及一种用于钻井液的改性聚丙締酷胺降滤失剂的制备方法，属石油钻井 油田化学高分子聚合物技术领域。
[0003]
【背景技术】
[0004] 在石油天然气钻井施工过程中，为达到井壁稳定及保护油气层的目的，加入降滤 失剂降低钻井液滤失量，是必须采取的措施。降滤失剂多为水溶性高分子化合物，常用的 降滤失剂有簇甲基纤维素、树脂类、丙締酷胺类W及改性淀粉等。但运些降滤失剂降低滤 失量的同时，往往引起钻井液粘度大幅度增大，使钻井液流动性变差，运将使冲放钻井液 的次数增多，造成钻井液的浪费。
[0005] 降滤失剂的作用原理有：第一、护胶作用。为了形成渗透率低的泥饼，要求钻井液 中粘±颗粒粒径有合适的大小分布，同时要求有较多的细颗粒。降滤失剂的护胶作用在于 (1)吸附在粘±表面形成吸附层，W阻止粘±颗粒絮凝变大；（2)能把在钻井液循环揽拌下 所拆散的细颗粒通过吸附稳定下来，不再粘结成大颗粒。运样增加了细颗粒的比例，有利于 形成致密泥饼。第二、提高滤液粘度可W降低滤失量。滤失量与钻井液滤液粘度的0. 5次方 成反比。有机降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度，使滤失量降低。第Ξ增加钻井液中 粘±颗粒的水化程度，可W降低滤失量。降滤失剂吸附在钻井液中的粘±颗粒上，使其水 化程度增加颗粒的水化膜增厚，形成的滤饼在高压下易变形，滤饼的渗透率降低。第四、降 滤失剂分子本身的堵孔作用。有机高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体颗粒范围内，加入运 些外理剂后，它们一方面是分子的长链模入滤饼的间隙中，另一方面长链分子卷曲成球状， 堵塞滤饼微孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低滤失量。
[0006] CN104531101A公开一种钻井液用降滤失剂及其制备方法与应用，其中所述的制备 方法包括如下步骤：将白糊精、黄糊精、烧碱、95%乙醇、水和环氧氯丙烷按照30~50:30~ 50:7~15:10~20:5~10:9~18的重量比在70~90°C下反应2. 5~3小时，冷却后， 出料，干燥，粉碎，即得产品钻井液用降滤失剂。CN102746834A公开一种聚合物降滤失剂及 其制备方法，具体是将酸性单体先用氨氧化钢中和，然后加入非离子性单体丙締酷胺、N-乙 締基己内酷胺，控制聚合体系的抑值在6.0~11.0, W氧化-还原引发体系作为引发剂， 在分子量调节剂存在下进行水溶液聚合而成，反应的起始溫度为10~80°C，聚合反应5~ 60分钟之内完成，得到的多孔弹性体易于烘干、粉碎得到超高溫聚合物降滤失剂，其1%水 溶液表观粘度在8~15mPa.S。但是上述的降滤失剂存在着抗高溫性能不高、在实际使用时 降滤损失大的问题。
[0007]
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是：提供一种具有抗高溫性能好、降滤损失小的优点的改性聚丙締 酷胺降滤失剂，技术方案是： 一种用于钻井液的改性聚丙締酷胺降滤失剂的制备方法，包括如下步骤： 第1步、按重量份计，在反应器中加入丙締酷胺单体50~60份、1，3-下二醇二丙締酸 醋5~10份、乙撑硫脈3~7份、丙締酸径丙醋3~6份、腰果酪4~7份、Ξ径甲基丙烷Ξ 丙締酸醋5~8份、顺下締二酸酢3~4份、聚乙締醇缩下醒2~8份、扩链剂5~10份、 水400~700份、交联剂2~8份、表面活性剂5~8份、催化剂5~8份，混合均匀，加入 憐酸调节体系抑值至4~6,通入惰性气体W除去反应体系中的溶解氧； 第2步、将第1步所得的反应体系降溫到5~15°C，再加入引发剂5~8份，升溫进行 聚合反应； 第3步、将第2步得到的反应物得到的胶状物取出，造粒、烘干、粉碎后，得到改性聚丙 締酷胺降滤失剂。
[0009] 所述的第1步中，表面活性剂是指脱水山梨糖醇醋类表面活性剂。
[0010] 所述的第1步中，扩链剂为1,4-下二醇、新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、 顺下締二酸酢、Ξ径甲基丙烷、乙二胺、二乙締Ξ胺、Ξ乙締四胺或二径甲基丙酸中的一种 或几种的混合物。
[0011] 所述的第1步中，所述的交联剂为苯乙締、甲基丙締酸、甲基丙締酸甲醋、丙締酸、 邻苯二甲酸二締丙醋、二甲基丙締酸乙二醇醋、丙締腊中的一种或多种。
[0012] 所述的第1步中，惰性气体选自氨气、氮气或者氮气。
[0013] 所述的第1步中，催化剂是次憐酸或二月桂酸二下基锡。
[0014] 所述的脱水山梨糖醇醋类表面活性剂选自脱水山梨糖醇单栋桐酸醋或者脱水山 梨糖醇单油酸醋。
[0015] 所述的第2步中，引发剂选自偶氮二异下脉盐酸盐、2, 2-偶氮（2-脉基丙烷）盐酸 盐或者2, 2-偶氮巧-(2-咪挫嘟-2-基）丙烷]二盐酸盐。
[001引所述的第2步中，聚合反应的溫度是50~60°C。
[0017] 有益效果 本发明提供的改性聚丙締酷胺降滤失剂具有抗高溫性能好、降滤损失小的优点。
[0018]
【具体实施方式】
[0019] 实施例1 第1步、在反应器中加入丙締酷胺单体50g、1，3-下二醇二丙締酸醋5g、乙撑硫脈3g、 丙締酸径丙醋3g、腰果酪4g、S径甲基丙烷Ξ丙締酸醋5g、顺下締二酸酢3g、聚乙締醇缩下 醒2g、扩链剂1，4-下二醇5g、水400g、交联剂丙締腊2g、脱水山梨糖醇单栋桐酸醋5g、催化 剂二月桂酸二下基锡5g，混合均匀，加入憐酸调节体系抑值至4~6,通入氮气W除去反应 体系中的溶解氧； 第2步、将第1步所得的反应体系降溫到5°C，再加入引发剂偶氮二异下脉盐酸盐5g， 升溫50°C进行聚合反应； 第3步、将第2步得到的反应物得到的胶状物取出，造粒、烘干、粉碎后，得到改性聚丙 締酷胺降滤失剂。
[0020] 实施例2 第1步、在反应器中加入丙締酷胺单体60g、1，3-下二醇二丙締酸醋lOg、乙撑硫脈7g、 丙締酸径丙醋6g、腰果酪7g、S径甲基丙烷Ξ丙締酸醋8g、顺下締二酸酢4g、聚乙締醇缩下 醒8g、扩链剂1，4-下二醇lOg、水700g、交联剂丙締腊8g、脱水山梨糖醇单栋桐酸醋8g、催 化剂二月桂酸二下基锡8g，混合均匀，加入憐酸调节体系抑值至4~6,通入氮气W除去反 应体系中的溶解氧； 第2步、将第1步所得的反应体系降溫到15°C，再加入引发剂偶氮二异下脉盐酸盐8g， 升溫60°C进行聚合反应； 第3步、将第2步得到的反应物得到的胶状物取出，造粒、烘干、粉碎后，得到改性聚丙 締酷胺降滤失剂。
[0021] 实施例3 第1步、在反应器中加入丙締酷胺单体55g、1，3-下二醇二丙締酸醋7g、乙撑硫脈5g、 丙締酸径丙醋5g、腰果酪5g、S径甲基丙烷Ξ丙締酸醋6g、顺下締二酸酢3g、聚乙締醇缩下 醒5g、扩链剂1，4-下二醇7g、水600g、交联剂丙締腊5g、脱水山梨糖醇单栋桐酸醋6g、催化 剂二月桂酸二下基锡6g，混合均匀，加入憐酸调节体系pH值至4~6,通入氮气W除去反应 体系中的溶解氧； 第2步、将第1步所得的反应体系降溫到8。再加入引发剂偶氮二异下脉盐酸盐6g， 升溫55°C进行聚合反应； 第3步、将第2步得到的反应物得到的胶状物取出，造粒、烘干、粉碎后，得到改性聚