本发明涉及一种提切剂及其制备方法，特别涉及一种大位移井钻井液的增粘提切剂及其制备方法，属于石油材料技术领域。
背景技术：
水平井、大位移井钻井技术作为现代钻井技术发展方向之一，也是技术问题比较集中的领域之一。水平井、大位移井岩屑携带问题是国内亟待解决而一直未能很好解决的技术难题，直接影响钻井、电测、下套管、固井作业的正常进行。如何及时有效地携带出井内岩屑，消除岩屑床，保持井眼清洁，是大位移井能否顺利施工的关键。
大位移井水基钻井液表观粘度和切力是决定其性能的关键流变性参数之一，直接影响到携岩效果、重晶石沉降、当量循环密度、激动压力和抽吸压力等，进而影响到大位移井钻井正常钻进。研究表明，大位移井水基钻井液具有适当的粘度和切力特别是高的初切力有助于减少岩屑床形成的可能性。
因此，研制出合适水基钻井液增粘提切剂对于提高大位移井钻井效率，降低钻井综合成本、提高特定储层的开发效率具有十分重要的作用。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种大位移井钻井液增粘提切剂及其制备方法，该提切剂能有效提高大位移井钻井液表观粘度、动切力及动塑比，可有效减轻钻屑和重晶石沉降作用。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种大位移井钻井液增粘提切剂，以该大位移井钻井液增粘提切剂的总重量为100重量份计，该大位移井钻井液增粘提切剂包括45重量份-55重量份的丙烯酰胺、25重量份-35重量份的丙烯酸、30重量份-60重量份的阳离子单体溶液、4重量份-10重量份的质量浓度为5％的亚硫酸氢钠溶液、4重量份-10重量份的质量浓度为5％的过硫酸铵溶液。
本发明提供的大位移井钻井液增粘提切剂中，优选地，采用的阳离子单体溶液是由氯乙烯和三甲胺溶液合成的溶液。
本发明提供的大位移井钻井液增粘提切剂中，优选地，以大位移井钻井液增粘提切剂的总重量为100重量份计，采用的阳离子单体溶液是由15重量份-30重量份的氯乙烯和15重量份-30重量份的三甲胺溶液合成的溶液。
本发明提供的大位移井钻井液增粘提切剂中，优选地，采用的三甲胺溶液的质量浓度为30％。
本发明的大位移井钻井液增粘提切剂适用于淡水、盐水、复合盐水、淡水基浆和盐水基浆的增粘以及切力的提高。
本发明的大位移井钻井液增粘提切剂具体用于淡水、盐水、复合盐水、淡水基浆和盐水基浆的增粘以及提高切力时，按照本领域常规的增粘提切剂的方式进行即可。
本发明还提供了一种大位移井钻井液增粘提切剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
在60℃-70℃水浴下，将丙烯酰胺、丙烯酸、阳离子单体溶液与水混合，恒温搅拌，通氮气15min-25min；其中，每100重量份的大位移井钻井液增粘提切剂加入350重量份-400重量份的水；
加入亚硫酸氢钠溶液和过硫酸铵溶液，其中，亚硫酸氢钠溶液和过硫酸铵溶液分三次加入，先各加入1/3，搅拌15min-25min后再各加入1/3，搅拌25min-30min后各加入剩余的1/3(这里需要说明搅拌15min-25min后再各加入1/3，搅拌25min-30min后各加入剩余的1/3均以加入第一份1/3为计时起点)；
搅拌70min-90min，得到粘稠胶状反应物，以上步骤均在60℃-70℃水浴下进行；
经过洗涤、干燥、粉碎、过筛，得到所述大位移井钻井液增粘提切剂。
在本发明提供的大位移井钻井液增粘提切剂的制备方法中，优选地，采用的阳离子单体溶液是通过以下步骤制备得到的：
将氯乙烯和三甲胺溶液搅拌1.5h-2h，得到所述阳离子单体溶液。
在本发明提供的大位移井钻井液增粘提切剂的制备方法中，优选地，干燥步骤在真空环境中进行。
在本发明提供的大位移井钻井液增粘提切剂的制备方法中，优选地，干燥步骤是在70℃-90℃下干燥2h-3h。
在本发明提供的大位移井钻井液增粘提切剂的制备方法中，优选地，过筛时选择60目的网筛。
本发明提供的大位移井钻井液增粘提切剂的制备方法，具体包括以下步骤：
将0.2重量份-0.5重量份的亚硫酸氢钠和0.2重量份-0.5重量份的过硫酸铵分别加入100mL烧杯中，分别向烧杯中加入4重量份-10重量份的蒸馏水，搅拌溶解，制得质量浓度为5％的亚硫酸氢钠溶液和质量浓度为5％的过硫酸铵溶液；
将15重量份-30重量份的氯乙烯、15重量份-30重量份的三甲胺溶液加入烧杯中，搅拌2h，制得阳离子单体溶液；
将丙烯酰胺、丙烯酸和阳离子单体溶液与水混合，水浴加热保持温度在60℃-70℃恒温搅拌溶解；其中，每100重量份的大位移井钻井液增粘提切剂加入350重量份-400重量份的水；
恒温通氮气15min-25min，以驱除反应物中的氧气；
恒温搅拌条件下分别加入亚硫酸氢钠溶液和过硫酸铵溶液的三分之一，分别在反应15min-25min、反应25min-30min后加入剩余的两份三分之一(反应15min-25min、反应25min-30min均以加入第一份1/3为计时起点)；
继续恒温搅拌反应70min-90min，制得粘稠胶状反应物；
将粘稠胶状反应物冷却至室温，用丙酮沉淀、洗涤数次，除去未反应得单体，得到白色固体；
在真空烘箱中70℃-90℃下干燥2h-3h小时，粉碎、过60目筛，得到白色粉末状得产物即为所述大位移井钻井液增粘提切剂。
本发明的大位移井钻井液增粘提切剂适用于淡水、盐水、复合盐水、淡水基浆及盐水基浆。
本发明的大位移井钻井液增粘提切剂能够有效提高大位移井钻井液表观粘度、动切力和动塑比，减轻钻屑床形成和重晶石沉降，为大位移钻井正常钻进提供支持。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了大位移井钻井液增粘提切剂，以该大位移井钻井液增粘提切剂的总重量为100重量份计，该大位移井钻井液增粘提切剂包括45重量份的丙烯酰胺、25重量份的丙烯酸、30重量份阳离子单体溶液、4重量份的质量浓度为5％的亚硫酸氢钠溶液、4重量份的质量浓度为5％的过硫酸铵溶液。
本实施例还提供了上述大位移井钻井液增粘提切剂的制备方法，具体包括以下步骤：
将0.3重量份亚硫酸氢钠和0.3重量份过硫酸铵分别加入烧杯中，分别往烧杯中加入6重量份的蒸馏水，在磁力搅拌器作用下溶解，制得质量浓度为5％的亚硫酸氢钠溶液和质量浓度为5％的过硫酸铵溶液；
将20重量份氯乙烯、20重量份三甲胺溶液加入烧杯中，磁力搅拌2h，制得阳离子单体溶液；
将丙烯酰胺、丙烯酸、阳离子单体溶液依次加入装有搅拌、温度计、氮气导管的四口烧瓶中，然后加入350重量份-400重量份蒸馏水，水浴加热保持温度在60℃-70℃恒温搅拌溶解；
恒温通氮气25分钟，驱除反应物中的氧气；
恒温搅拌条件下分别加入亚硫酸氢钠溶液和过硫酸铵溶液的三分之一，搅拌25分钟时加入三分之一，搅拌30分钟时加入剩余三分之一(这里搅拌25分钟和搅拌30分钟均以加入第一份三分之一的亚硫酸氢钠溶液和过硫酸铵溶液为计时起点)；
继续恒温搅拌反应90分钟，制得粘稠胶状反应物；
将粘稠胶状反应物冷却至室温，用丙酮沉淀、洗涤数次，除去未反应的单体，得到白色固体，于真空烘箱中75℃下干燥2小时，粉碎、过60目筛，得到白色粉末状产物，即为上述的大位移井钻井液增粘提切剂。
配制3种基浆，分别为：
1#：淡水基浆：2wt％膨润土+0.2wt％Na2CO3+2wt％SPNH(褐煤树脂)+0.5wt％高温淀粉+3wt％聚合醇+3wt％润滑剂；
2#：盐水基浆：配方1#+4wt％NaCl；
3#：加重基浆：配方1#+重晶石(钻密度1.4g/cm3)。
以上配方中膨润土为钻井液用膨润土，符合石油天然气行业标准SY/T5060-1993；SPNH是一种钻井液用抗高温降滤失剂，昆明金思达化工有限公司产品；重晶石为钻井液用重晶石，其主要成分为BaSO4，密度大于4.2g/cm3；高温淀粉是一种钻井液用抗盐降滤失剂，润滑剂是一种钻井液用润滑剂，两种产品均由中国石油集团钻井工程技术研究院提供。
向上述3种基浆中分别加入0wt％、0.5wt％的本实施例的上述大位移井钻井液增粘提切剂，高速搅拌20min，密封老化24小时，装入老化罐中于100℃滚动老化16h，得到3种样品。
对上述3种样品进行性能测定：按照《GB/T16783-1997水基钻井液现场测试程序》测定流变性和虑失性。测试结果如表1所示。
表1
由表1可以看出，本实施例的大位移井钻井液增粘提切剂对淡水浆、盐水浆和加重浆进行处理后，能明显提高钻井液的切力，提高钻井液携岩能力，而且对API和高温高压滤失性能无明显影响，配伍性较好。
实施例2
本实施例提供了大位移井钻井液增粘提切剂，以该大位移井钻井液增粘提切剂的总重量为100份计，该大位移井钻井液增粘提切剂包括50重量份的丙烯酰胺、32重量份的丙烯酸、40重量份的阳离子单体溶液、6重量份的质量浓度为5％的亚硫酸氢钠溶液、6重量份的质量浓度为5％的过硫酸铵溶液。
本实施例还提供了上述大位移井钻井液增粘提切剂的制备方法，具体包括以下步骤：
将0.3重量份的亚硫酸氢钠和0.3重量份的过硫酸铵分别加入烧杯中，分别往烧杯中加入6重量份的蒸馏水，在磁力搅拌器作用下溶解，制得质量浓度为5％的亚硫酸氢钠溶液和质量浓度为5％的过硫酸铵溶液；
将25重量份的氯乙烯、20重量份的三甲胺溶液加入烧杯中，磁力搅拌2h，制得阳离子单体溶液；
将丙烯酰胺、丙烯酸、阳离子单体溶液依次加入装有搅拌、温度计、氮气导管的四口烧瓶中，然后加入350重量份-400重量份蒸馏水，水浴加热保持温度在60℃-70℃恒温搅拌溶解；
恒温通氮气25分钟，驱除反应物中的氧气；
恒温搅拌条件下分别加入亚硫酸氢钠溶液和过硫酸铵溶液各三分之一，搅拌25分钟时加入三分之一，搅拌30分钟时加入剩余三分之一(这里搅拌25分钟和搅拌30分钟均以加入第一份三分之一的亚硫酸氢钠溶液和过硫酸铵溶液为计时起点)；
继续恒温搅拌反应90分钟，制得粘稠胶状反应物；
将粘稠胶状反应物冷却至室温，用丙酮沉淀、洗涤数次，除去未反应得单体，得到白色固体，于真空烘箱中75℃下干燥2小时，粉碎、过60目筛，得到白色粉末状产物，即为上述大位移井钻井液增粘提切剂。
配制3种基浆，分别为：
1#：淡水基浆：2wt％膨润土+0.2wt％Na2CO3+2wt％SPNH(褐煤树脂)+0.5wt％高温淀粉+3wt％聚合醇+3wt％润滑剂；
2#：盐水基浆：配方1#+4wt％NaCl；
3#：加重基浆：配方1#+重晶石(钻密度1.4g/cm3)。
以上配方中膨润土为钻井液用膨润土，符合石油天然气行业标准SY/T5060-1993；SPNH是一种钻井液用抗高温降滤失剂，昆明金思达化工有限公司产品；重晶石为钻井液用重晶石，其主要成分为BaSO4，密度大于4.2g/cm3；高温淀粉是一种钻井液用抗盐降滤失剂，润滑剂是一种钻井液用润滑剂，两种产品均由中国石油集团钻井工程技术研究院提供。
向上述3种基浆中分别加入0wt％、0.5wt％的本实施例的上述大位移井钻井液增粘提切剂，高速搅拌20min，密封老化24小时，装入老化罐中于100℃滚动老化16h，得到3中样品。
对上述3种样品进行性能测定：按照《GB/T16783-1997水基钻井液现场测试程序》测定流变性和虑失性。测试结果如表2所示。
表2
由表2可以看出，本实施例的大位移井钻井液增粘提切剂对淡水浆、盐水浆和加重浆进行处理后，能明显提高钻井液的切力，提高钻井液携岩能力，而且对API和高温高压滤失性能无明显影响，配伍性较好。
以上实施例说明，本发明的大位移井钻井液增粘提切剂能明显提高钻井液的切力，提高钻井液携岩能力，而且对API和高温高压滤失性能无明显影响，配伍性较好。