本發(fā)明屬于鉆井液用乳液技術領域,具體涉及鉆井液包被抑制劑及其生產(chǎn)工藝和應用。
背景技術:
鉆井液用乳液包被抑制劑是一種耐溫抗鹽的合成聚合物。通過丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、陽離子單體DMDAAC等多種單體反相乳液聚合而成。
本產(chǎn)品在現(xiàn)場使用中不需要配成膠液,可直接使用,快速溶解,在鉆井液中有著良好的分散性。并且可生產(chǎn)成不同水解度的產(chǎn)品,由于引入多種耐溫、抗鹽基團,從而提高了共聚物分子的剛性,提高其耐溫、抗鹽鈣、及抗剪切性。本產(chǎn)品克服了常規(guī)聚合物的抗剪切性差、抗鹽差、對高價金屬離子敏感和熱穩(wěn)定性差等缺點,是一種全新的聚合物包被抑制劑,可用于深井、超深井中和高礦化度鹽水中,也可用于低固相、無固相完井液的乳液包被抑制劑。可用于淡水、鹽水、飽和鹽水和海水鉆井完井液。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是提供鉆井液用乳液包被抑制劑,該抑制劑由以下原料制備得到,所述原料包括以下重量份組分:白油40份、吐溫80 0.5份、失水山梨醇硬脂酸脂9份、丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、蒸餾水100份、純堿15份、DMDAAC 3份、OP-10 1.5份、引發(fā)劑1份。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑中,所述引發(fā)劑為氧化還原引發(fā)劑或偶氮類引發(fā)劑。
優(yōu)選的,上述氧化還原引發(fā)劑為過氧化苯甲?;騺喠蛩釟溻c。
本發(fā)明所要解決的第二個技術問題是提供上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝,該生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
(1)、油相配制:
在常溫條件下,在反應釜中分別加入白油80份,攪拌條件下緩慢依次加入乳化劑失水山梨醇硬脂酸脂9份、吐溫80 0.5份,攪拌30~60分鐘,備用;
(2)、水相配制:
在另一反應釜中加入蒸餾水120份,攪拌條件下加入純堿15份,攪拌30min,然后依次加入丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、DMDAAC 3份,攪拌50分鐘;
(3)、聚合:
將水相緩慢加入到油相中,開啟冷卻水攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至100~110r/min并高速剪切30min,然后通入氮氣除氧,大約通氮氣30分鐘,通氮氣完成,加入引發(fā)劑1份,35℃恒溫反應3h,然后升溫至60℃聚合2小時,然后關閉氮氣,加入聚合終止劑0.05份、OP-10 1.5份,反應30分鐘即可得到所生產(chǎn)產(chǎn)品,然后計量裝桶,取樣檢測,入庫。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝中,步驟(1)和(2)中,攪拌轉(zhuǎn)速為45~50r/min。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝中,步驟(3)中,緩慢加入要求20min內(nèi)加完。
進一步的,本發(fā)明還提供了上述鉆井液用乳液包被抑制劑在淡水漿、鹽水漿和海水鉆完井液中的應用。
本發(fā)明的有益效果是:
1本產(chǎn)品為反相乳液聚合,外觀為流動液體,免去了了固體產(chǎn)品還得需要造粒、烘干、粉碎等生產(chǎn)工藝,大大降低了加工成本,減少了能源的消耗,減少了烘干過程中的排放,減少了對環(huán)境的污染。
2、克服了固體產(chǎn)品在使用過程中產(chǎn)生的粉塵對人員的危害。
3、本產(chǎn)品采用多元共聚,避免了水解產(chǎn)生廢氣的危害。
4、本產(chǎn)品中含有油相,能夠改善鉆井液的潤滑性,可降低泥漿的粘附系數(shù)。
5、本產(chǎn)品為流動性液體,在鉆井液中能夠快速分散、溶解。
6、本產(chǎn)品具有良好的抗剪切性,絮凝效果優(yōu)良,并且有很強的抑制性能。
7、本產(chǎn)品抗鹽性,并且抗鈣鎂離子。
8、具有良好的配伍性,適用于淡漿、鹽水漿和海水鉆完井液,應用更加廣泛。
9、該產(chǎn)品可降解,減少對儲層的傷害。
附圖說明
圖1是本發(fā)明鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種鉆井液用乳液包被抑制劑,該抑制劑由以下原料制備得到,所述原料包括以下重量份組分:白油40份、吐溫80 0.5份、失水山梨醇硬脂酸脂9份、丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、蒸餾水100份、純堿15份、DMDAAC 3份、OP-10 1.5份、引發(fā)劑1份。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑中,所述DMDAAC為季銨鹽的一種,作為陽離子單體;所述OP-10為烷基酚聚氧乙烯醚,作為解膜劑;所述失水山梨醇硬脂酸脂作為乳化劑;所述AMPS為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,作為陰離子單體。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑中,所述引發(fā)劑為氧化還原引發(fā)劑或偶氮類引發(fā)劑。
優(yōu)選的,上述氧化還原引發(fā)劑為過氧化苯甲?;騺喠蛩釟溻c。
進一步的,本發(fā)明還提供了上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝,該生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
(1)、油相配制:
在常溫條件下,在反應釜中分別加入白油80份,45~50r/min攪拌條件下緩慢依次加入乳化劑失水山梨醇硬脂酸脂9份、吐溫80 0.5份,攪拌30~60分鐘,備用;
(2)、水相配制:
在另一反應釜中加入蒸餾水120份,45~50r/min攪拌條件下加入純堿15份,攪拌30min,然后依次加入丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、DMDAAC 3份,攪拌50分鐘;
(3)、聚合:
將水相緩慢加入到油相中,開啟冷卻水攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至100~110r/min并高速剪切30min,然后通入氮氣除氧,大約通氮氣30分鐘,通氮氣完成,加入引發(fā)劑1份,35℃恒溫反應3h,然后升溫至60℃聚合2小時,然后關閉氮氣,加入聚合終止劑0.05份、OP-10 1.5份,反應30分鐘即可得到所生產(chǎn)產(chǎn)品,然后計量裝桶,取樣檢測,入庫。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝中,步驟(3)中,緩慢加入要求20min內(nèi)加完。
其中,上述鉆井液用乳液包被抑制劑的生產(chǎn)工藝中,所述聚合終止劑為本領域常用終止劑。
下面通過實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的說明,但并不因此將本發(fā)明的保護范圍限制在實施例之中。
實施例1
本發(fā)明提供的鉆井液用乳液包被抑制劑按照以下生產(chǎn)工藝制備得到:
(1)、油相配制:
在常溫條件下,在反應釜中分別加入白油80份,打開攪拌轉(zhuǎn)速為45r/min,緩慢依次加入乳化劑失水山梨醇硬脂酸脂9份、吐溫80 0.5份,攪拌45分鐘,備用;
(2)、水相配制:
在另一反應釜中加入蒸餾水120份、打開攪拌轉(zhuǎn)速為45r/min,加入純堿15份,攪拌30min,,然后依次加入丙烯酰胺36份、N,N-二甲基丙烯酰胺10份、丙烯酸18份、AMPS 5份、陽離子單體DMDAAC 3份,攪拌50分鐘;
(3)、聚合:
將水相緩慢加入到油相中(20min加完),開啟冷卻水攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至110r/min并高速剪切30min,然后通入氮氣除氧,大約通氮氣30分鐘,通氮氣完成,加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰1份,35℃恒溫反應3h,然后升溫至60℃聚合2小時,然后關閉氮氣,加入聚合終止劑0.05份、解膜劑OP-10 1.5份,反應30分鐘即可得到所生產(chǎn)產(chǎn)品,然后計量裝入25公斤的桶中,取樣檢測,入庫。
將實施例所得產(chǎn)品分別應用于淡水漿、鹽水漿和海水漿中,采用本領域常規(guī)測試方法,測得產(chǎn)品性能如表1所示,從表1可見,各檢測指標均符合要求。
表1.