專利名稱：抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣田鉆井液降濾失劑的制備方法，尤其是用抗氧劑共混改性乙烯基單體接枝淀粉的抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法。
背景技術(shù)：
淀粉價(jià)格低廉，來源豐富并易生物降解。自從20世紀(jì)80年代起，淀粉及其衍生物就被作為環(huán)保型鉆井液降濾失劑在國內(nèi)外廣泛使用。然而，淀粉很少直接被用作鉆井液降濾失劑，通常在使用前要經(jīng)過預(yù)膠化、醚化或者接枝三種方式改性。在早期，預(yù)膠化工藝較方便且成本低，從而得到廣泛應(yīng)用。淀粉一般在堿性或者酸性介質(zhì)下處理，目的是打破大分子間的氫鍵得到預(yù)膠化產(chǎn)品。由于它對熱和細(xì)菌具有弱的抵抗力，其應(yīng)用僅僅局限于較低溫度的鹽水鉆井液體系。醚化淀粉，指的是淀粉上的羥基被醚鍵所取代。常見的是在堿性條件下，氯乙酸與淀粉反應(yīng)制備羧甲基淀粉。除此之外，還有 2-羥基-3-硫代丙基淀粉、羥乙基淀粉、以及羥丙基淀粉等產(chǎn)品。醚鍵取代度越大，越有利于降濾失，工業(yè)上往往使用醇取代大部分水作為反應(yīng)介質(zhì)來制備高醚化度的淀粉。接枝淀粉是指乙烯基單體在引發(fā)劑的存在下接枝到淀粉大分子上，該方法更容易進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，方便在淀粉大分子上引入各種功能基團(tuán)以及提高產(chǎn)品分子量，達(dá)到人為裁定分子結(jié)構(gòu)和性能的目的。并且，產(chǎn)品可以不進(jìn)行后處理。就使用溫度而言，不管上述那種改性淀粉，它們在超過120°C的鉆井液環(huán)境中就會或多或少降解失效。即便是性能較好的抗高溫淀粉使用極限溫度也才130 140°C。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種用在大于150°C高溫的鉆井液環(huán)境下仍然具有優(yōu)異的降濾失性能，并且抗鹽至飽和，生產(chǎn)簡單，無需后處理的抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法。本發(fā)明的解決方案是一種抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法，其特點(diǎn)是包括以下步驟
a、將淀粉和水加到反應(yīng)器中，在70 100°C下攪拌均勻；
b、待淀粉水分散體系變成透明后，降溫到35 65°C，加入引發(fā)劑，加入后引發(fā)劑濃度為O. 001 O. 05摩爾/升；
C、加入乙烯基單體繼續(xù)攪拌反應(yīng)2. 5 7小時(shí)；
d、將反應(yīng)體系溫度降至室溫，加入抗氧劑和pH值調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻；
其中淀粉與乙烯基單體的質(zhì)量比為0.5 I :1，水與淀粉加乙烯基單體的質(zhì)量比為4 19 :1，抗氧劑與淀粉加乙烯基單體的質(zhì)量比為O. I O. 7 :1，pH值調(diào)節(jié)劑的加量以調(diào)節(jié)降濾失劑PH值到7 10為準(zhǔn)。本發(fā)明的解決方案中，淀粉為玉米淀粉或馬鈴薯淀粉或紅薯淀粉或上述任意比例的混合物。
本發(fā)明的解決方案中，引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀或硝酸鈰銨或硫酸鈰銨或上述任意比例的混合物。本發(fā)明的解決方案中，乙烯基單體為丙烯酸或丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或上述任意比例的混合物。本發(fā)明的解決方案中，抗氧劑為亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉或乙醇胺或上述任意比例的混合物。本發(fā)明的解決方案中，pH值調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀或氨水或上述任意比例的混合物。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在優(yōu)化乙烯基單體接枝淀粉的配方和工藝的基礎(chǔ)上，加入抗氧劑進(jìn)行共混改性制備降濾失劑，從而達(dá)到抑制淀粉高溫降解(尤其是淀粉大分子中醚鍵的斷裂)的目的。利用本發(fā)明方法得到的抗高溫鉆井液降濾失劑可生物降解，在150 170°C高溫的鉆井液環(huán)境下仍然具有優(yōu)異的降濾失性能，并且抗鹽至飽和。本發(fā)明方法操作 簡單，對設(shè)備與環(huán)境要求低，無需后處理，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
將16公斤紅薯淀粉和500升水注入到密閉反應(yīng)器中，在90°C下攪拌均勻。降溫到500C，加入過硫酸鉀O. 22公斤和硫酸鈰銨O. 27公斤并攪拌均勻。再加入丙烯酰胺26公斤和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2公斤，繼續(xù)攪拌反應(yīng)5小時(shí)。之后，將反應(yīng)混合物溫度降至室溫，加入亞硫酸氫鈉22公斤和氫氧化鈉O. 3公斤，攪拌均勻即得抗高溫鉆井液降濾失劑。本實(shí)施例所述方法制得的抗高溫鉆井液降濾失劑能夠完全滿足以下性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟 a、將淀粉和水加到反應(yīng)器中，在70 100°C下攪拌均勻； b、待淀粉水分散體系變成透明后，降溫到35 65°C，加入引發(fā)劑，加入后引發(fā)劑濃度為O. 001 O. 05摩爾/升； C、加入乙烯基單體繼續(xù)攪拌反應(yīng)2. 5 7小時(shí)； d、將反應(yīng)體系溫度降至室溫，加入抗氧劑和pH值調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻； 其中淀粉與乙烯基單體的質(zhì)量比為0.5 I :1，水與淀粉加乙烯基單體的質(zhì)量比為4 19 :1，抗氧劑與淀粉加乙烯基單體的質(zhì)量比為O. I O. 7 :1，pH值調(diào)節(jié)劑的加量以調(diào)節(jié)降濾失劑PH值到7 10為準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于所述的淀粉為玉米淀粉或馬鈴薯淀粉或紅薯淀粉或上述任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀或硝酸鋪銨或硫酸鋪銨或上述任意比例的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于所述的乙烯基單體為丙烯酸或丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或上述任意比例的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于所述的抗氧劑為亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉或乙醇胺或上述任意比例的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗高溫鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于所述的pH值調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀或氨水或上述任意比例的混合物。
全文摘要
本發(fā)明為一種油氣田鉆井液抗高溫降濾失劑的制備方法。包括以下步驟a、將淀粉和水加到反應(yīng)器中，在70～100℃下攪拌均勻；b、待淀粉水分散體系變成透明后，降溫到35～65℃，加入引發(fā)劑攪拌均勻；c、加入乙烯基單體繼續(xù)攪拌反應(yīng)2.5～7小時(shí)；d、將反應(yīng)體系溫度降至室溫，加入抗氧劑和pH值調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻。本發(fā)明提供的抗高溫鉆井液降濾失劑可生物降解，在150～170℃高溫的鉆井液環(huán)境下仍然具有優(yōu)異的降濾失性能，并且抗鹽至飽和。本發(fā)明方法操作簡單，對設(shè)備與環(huán)境要求低，無需后處理，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
文檔編號C08F251/00GK102898585SQ20111020995
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者張軍, 彭波, 張龍軍, 林珍, 彭商平 申請人:四川仁智油田技術(shù)服務(wù)股份有限公司