一種鉆井液用弱凝膠提黏切劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆井液用弱凝膠提黏切劑及其制備方法，屬石油鉆井油田化學(xué)高分子聚合物制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】。該弱凝膠提黏切劑由含磺酸基單體、有機(jī)酰胺類單體、交聯(lián)性單體、水、5#白油、司盤80、吐溫80或OP-10、pH值調(diào)節(jié)劑、引發(fā)劑過硫酸銨水溶液或過硫酸鉀水溶液、亞硫酸氫鈉水溶液通過反相乳液聚合方式共聚而成。本發(fā)明具有良好的提黏切能力，抗溫可達(dá)170℃，且制備工藝簡單，操作簡便，應(yīng)用于無黏土相鉆井液體系，能夠滿足無黏土相鉆井液高溫狀態(tài)下懸浮穩(wěn)定性要求。
【專利說明】一種鉆井液用弱凝膠提黏切劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種鉆井液用弱凝膠提黏切劑及其制備方法，屬石油鉆井油田化學(xué)高 分子聚合物制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】。 技術(shù)背景：
[0002] 隨著石油勘探開發(fā)向深部發(fā)展，深井和特殊工藝井越來越多，無黏土相鉆井液以 良好的抑制性、較好的剪切稀釋性和較強(qiáng)的儲層保護(hù)能力越來越受到人們的重視，是小井 眼井、水平井等特殊工藝井安全快速鉆井、儲層保護(hù)的有效技術(shù)措施。提黏切劑是無黏土相 鉆井液用主要處理劑，是保證無黏土相鉆井液高溫狀態(tài)下懸浮穩(wěn)定性的關(guān)鍵。目前現(xiàn)場常 用的提黏切劑，如黃原膠XC、羧甲基纖維素 HV-CMC、羥乙基纖維素 HEC等抗溫能力不足，限 制了該技術(shù)在高溫深井及復(fù)雜井中的應(yīng)用。專利CN101693825A公布了鉆井液或完井液用 凝膠型提切劑及其制備方法，主要是將常規(guī)的生物聚合物、纖維素改性物及抗高溫氧化劑 等通過活化改性，提高其抗溫性能，制備工藝復(fù)雜且抗溫為160°C。專利CN102775970A公布 了一種弱凝膠合成基鉆井液及其制備方法，公布了弱凝膠合成基鉆井液體系組成，簡述了 提切劑是由有機(jī)酸與有機(jī)胺在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下經(jīng)過縮聚反應(yīng)形成的，制備工藝復(fù)雜，且抗溫 最聞為150 C。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有無黏土相鉆井液用提黏切劑抗溫能力不足，且制備工 藝復(fù)雜，成本高等缺點(diǎn)而提供了一種鉆井液用弱凝膠提黏切劑，同時提供了此鉆井液用弱 凝膠提黏切劑的制備方法。
[0004] 本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0005] -種鉆井液用弱凝膠提黏切劑，其結(jié)構(gòu)通式為：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種鉆井液用弱凝膠提黏切劑，其特征在于：由含磺酸基單體、有機(jī)酰胺類單體、交 聯(lián)性單體、水、5#白油、司盤80、吐溫80或0P-10、pH值調(diào)節(jié)劑、引發(fā)劑通過反相乳液聚合方 式共聚而成，其結(jié)構(gòu)通式為：
式中 AfCONHC (CH3) 2 或 COOC (CH3) 2 ;R2=H、CH3 或 CH2CH3 ; (m+o) : (p+x) =1 : (1. 5 ? 4.0);R=CH2 (C0NH)2*C6H4。
2. -種如權(quán)利要求1所述鉆井液用弱凝膠提黏切劑制備方法，包括分散相和連續(xù)相， 其特征在于：在乳化機(jī)的作用下將分散相加入連續(xù)相中，乳化得反相乳液，通氮?dú)獬?，力?入引發(fā)劑，于40°C?50°C下反應(yīng)5-8h得黏稠狀乳白色膠乳，即為弱凝膠提黏切劑： (1) 分散相的制備：在反應(yīng)容器中開啟攪拌器，加入含磺酸基單體42-66份，有機(jī)酰胺 類單體34-58份，pH調(diào)節(jié)劑控制pH值至9?10,其余為水，交聯(lián)性單體0. 1-0. 3份； (2) 連續(xù)相的制備：將司盤80溶于5#白油中，5#白油與水的體積比為1 :1?1 :1. 5， 相對于5#白油體積，司盤80占3. 75?5. 25%，吐溫80或0P-10占1. 25?1. 75%，攪拌直 至溶解； (3) 將步驟（1)所得的分散相在攪拌下緩慢加入步驟（2)所得的連續(xù)相中，乳化 lOmin?20min，得到反相乳液； (4) 將步驟（3)得到的反相乳液放入裝有攪拌器、加液漏斗、通氮?dú)夤堋囟扔嫷姆磻?yīng)容 器中，通入氮?dú)?0min?30min，同時將水浴溫度升至40°C?50°C，緩慢滴加引發(fā)劑，攪拌 lOmin?20min后，停止攪拌，繼續(xù)通氮?dú)鈒Omin?20min，靜置，反應(yīng)5-8h，得黏稠狀乳白色 膠乳，即為弱凝膠提黏切劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆井液用弱凝膠提黏切劑制備方法，其特征在于：含磺酸基 單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸中的一種或兩種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆井液用弱凝膠提黏切劑制備方法，其特征在于：有機(jī)酰胺 類單體為丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺中的一種或兩種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆井液用弱凝膠提黏切劑制備方法，其特征在于：引發(fā)劑是 氧化-還原引發(fā)劑，氧化劑是過硫酸鉀或過硫酸銨中一種，還原劑是亞硫酸氫鈉或亞硫酸 鈉中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆井液用弱凝膠提黏切劑制備方法，其特征在于：交聯(lián)性單 體為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺或二乙烯基苯中的一種。
【文檔編號】C08F220/56GK104140791SQ201310519651
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】孫舉, 王中華, 蘇雪霞, 宋亞靜, 鄭志軍, 王旭, 萬龍 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院