專利名稱：一種鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種石油鉆井行業(yè)鉆井液用抗鹽抗溫降濾失劑的制備方法，即鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
鉆井過程中井壁失穩(wěn)一直是影響鉆井順利進(jìn)行的主要因素，現(xiàn)場通常采用給鉆井液中加入降濾失劑解決這一問題。然而現(xiàn)有的降濾失劑的抗溫能力普遍不高，一般不超過 160°C，現(xiàn)有技術(shù)主要采用磺化酚醛樹脂作為降濾失劑，抗高溫高壓的濾失量不穩(wěn)定，抗鹽較低，尤其在地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異較大的情況下，就需要濾失量更小和抗鹽性更高的降濾失劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有石油鉆井行業(yè)鉆井液用抗鹽抗溫降濾失劑的不足，提供一種抗鹽、抗溫和吸附性性能均大大增強(qiáng)的鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法，該制備方法為按質(zhì)量配比計(jì)將100份的苯酚、60-200份的甲醛依次加入帶有攪拌機(jī)的回流冷卻器的反應(yīng)釜中，在1-3份A類催化劑的作用下，加溫80-100°C攪拌反應(yīng) 30-50分鐘，然后加入10-20份B類催化劑和150-200份磺酸鹽加溫90_105°C反應(yīng)1_2小時(shí)，再加入50-100份的氨基硅烷偶聯(lián)類高分子聚合物再加溫90-105°C繼續(xù)反應(yīng)2_4小時(shí)后出料，即可得偶聯(lián)酚醛樹脂。本發(fā)明可進(jìn)一步制成偶聯(lián)酚醛樹脂水劑和粉劑進(jìn)行包裝出售。上述A類催化劑(酸類催化劑)選自鹽酸、對甲苯磺酸或草酸中的一種。上述B類催化劑(堿類催化劑)選自氫氧化納，氫氧化鎂或氫氧化鉀中的一種。上述氨基硅烷偶聯(lián)類高分子聚合物選自N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、 N- (β氨乙基)-Y-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷。上述磺酸鹽選自焦亞硫酸鈉或硫酸鉀。本發(fā)明還包括利用前述制備方法所制得的鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂。本發(fā)明的原理為將苯酚、甲醛、磺酸鹽在催化劑的作用下反應(yīng)形成初步的酚醛樹脂，再加入氨基硅烷偶聯(lián)類高分子聚合物再進(jìn)行反應(yīng)，得到偶聯(lián)酚醛樹脂，主要表現(xiàn)為加入氨基硅烷偶聯(lián)類高分子聚合物再進(jìn)行反應(yīng)后，得到的樹脂使用關(guān)鍵性能有所增強(qiáng)。實(shí)際應(yīng)用中主要體現(xiàn)在加入偶聯(lián)高分子聚合物后，基漿中的無機(jī)成分和有機(jī)成分通過偶聯(lián)作用， 提高了粘結(jié)作用和降濾功效。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明中，選擇不同的氨基硅烷偶聯(lián)類高分子聚合物，加入在酚醛樹脂的后期反應(yīng)中，通過官能團(tuán)的作用，將分子連接起來或相互鑲嵌補(bǔ)充，起到增強(qiáng)性能的作用。使用本工藝配方生產(chǎn)的偶聯(lián)酚醛樹脂能在作為鉆井液用抗鹽抗溫降濾失劑時(shí)，關(guān)鍵指標(biāo)的測試上比普通的磺化酚醛樹脂(SMP- II型)有很大的提高，具體如下在 180°C的溫度下測試1、高溫高壓濾失量降低8-15% ；2、濁點(diǎn)鹽度提高10-20% ；3、提高了濾餅的質(zhì)量使濾餅薄而致密(在加入偶聯(lián)高分子聚合物后，基漿中的無機(jī)成分和有機(jī)成分通過偶聯(lián)作用，提高了粘結(jié)作用和降濾功效)。 按照標(biāo)準(zhǔn)方法測定，將本發(fā)明制備工藝制備的偶聯(lián)酚醛樹脂制成相應(yīng)的水劑和粉劑分別進(jìn)行指標(biāo)測定，測定指標(biāo)見表1
表1本發(fā)明制備工藝制備的偶聯(lián)酚醛樹脂制成相應(yīng)的水劑和粉劑指標(biāo)。上述偶聯(lián)酚醛樹脂水劑與粉劑均采用目前常用的磺化酚醛樹脂水劑和粉劑的制備方法制得。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
按照圖1的工藝流程，按質(zhì)量配比計(jì)將100份的苯酚、130份的甲醛依次加入帶有攪拌機(jī)的回流冷卻器的反應(yīng)釜中，在2份鹽酸的作用下，加溫100°C攪拌反應(yīng)45分鐘，然后加入 15份氫氧化鈉和170份焦亞硫酸鈉加溫100°C反應(yīng)1. 5小時(shí)，再加入75份的N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷再加溫100°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)后出料，即可得偶聯(lián)酚醛樹脂，再分別制成水劑或粉劑進(jìn)行包裝。實(shí)施例2
按照圖1的工藝流程，按質(zhì)量配比計(jì)將100份的苯酚、130份的甲醛依次加入帶有攪拌機(jī)的回流冷卻器的反應(yīng)釜中，在2份對甲苯磺酸的作用下，加溫95°C攪拌反應(yīng)50分鐘，然后加入15份氫氧化鈉和170份焦亞硫酸鈉加溫90°C反應(yīng)2小時(shí)，再加入75份的Ν_( β氨乙基)-Y -氨丙基甲基-二甲氧基硅烷再加溫100°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)后出料，即可得偶聯(lián)酚醛樹脂，再分別制成水劑或粉劑進(jìn)行包裝。實(shí)施例3
按照圖1的工藝流程，按質(zhì)量配比計(jì)將100份的苯酚、130份的甲醛依次加入帶有攪拌機(jī)的回流冷卻器的反應(yīng)釜中，在2份草酸的作用下，加溫100°C攪拌反應(yīng)35分鐘，然后加入 15份氫氧化鈉和170份焦亞硫酸鈉加溫105°C反應(yīng)2小時(shí)，再加入75份的3-氨丙基三乙氧基硅烷再加溫105°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)后出料，即可得偶聯(lián)酚醛樹脂，再分別制成水劑或粉劑進(jìn)行包裝。按照標(biāo)準(zhǔn)方法測定，將上述實(shí)施例所得偶聯(lián)酚醛樹脂制成相應(yīng)的水劑和粉劑分別與磺甲基酚醛樹脂(SMP) II型水劑粉劑進(jìn)行指標(biāo)對比，測定指標(biāo)參數(shù)對比見表2
權(quán)利要求
1.一種鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法，其特征在于該制備方法為按質(zhì)量配比計(jì)將100份的苯酚、60-200份的甲醛依次加入帶有攪拌機(jī)的回流冷卻器的反應(yīng)釜中，在1-3份 A類催化劑的作用下，加溫80-100°C攪拌反應(yīng)30-50分鐘，然后加入10-20份B類催化劑和 150-200份磺酸鹽加溫90-105°C反應(yīng)1_2小時(shí)，再加入50-100份的氨基硅烷偶聯(lián)類高分子聚合物再加溫90-105 繼續(xù)反應(yīng)2-4小時(shí)后出料，即可得偶聯(lián)酚醛樹脂，再分別制成水劑或粉劑進(jìn)行包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法，其特征在于所述A類催化劑選自鹽酸、對甲苯磺酸或草酸中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法，其特征在于所述B類催化劑選自氫氧化納，氫氧化鎂或氫氧化鉀中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法，其特征在于所述氨基硅烷偶聯(lián)類高分子聚合物選自N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、Ν-( β氨乙基)-Y-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法，其特征在于所述磺酸鹽選自焦亞硫酸鈉或硫酸鉀。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5任意一項(xiàng)所述的鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法所制得的鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂。
全文摘要
一種鉆井液用偶聯(lián)酚醛樹脂的制備方法，按質(zhì)量配比計(jì)將100份的苯酚、60-200份的甲醛依次加入帶有攪拌機(jī)的回流冷卻器的反應(yīng)釜中，在1-3份A類催化劑的作用下，加溫80-100℃攪拌反應(yīng)30-50分鐘，然后加入10-20份B類催化劑和150-200份磺酸鹽加溫90-105℃反應(yīng)1-2小時(shí)，再加入50-100份的氨基硅烷偶聯(lián)類高分子聚合物再加溫90-105℃繼續(xù)反應(yīng)2-4小時(shí)后出料，即可得偶聯(lián)酚醛樹脂，使用本發(fā)明方法生產(chǎn)的偶聯(lián)酚醛樹脂能在作為鉆井液用抗鹽抗溫降濾失劑時(shí)，關(guān)鍵指標(biāo)的測試上比普通的磺化酚醛樹脂高溫高壓濾失量降低8-15%、濁點(diǎn)鹽度提高10-20%以及提高了濾餅的質(zhì)量使濾餅薄而致密。
文檔編號(hào)C08G8/28GK102241804SQ201110121858
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者王剛毅 申請人:四川上之登新材料有限公司