本發(fā)明涉及一種鉆井液用降濾失劑，屬于石油鉆井助劑，特別是一種鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物。本發(fā)明還涉及所述鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法。

背景技術：

鉆井液是鉆井工程中重要的流體，其性能的優(yōu)劣直接關系到鉆井質(zhì)量的好壞，更對一個油田的采油效率高低起到至關重要的作用。目前市場上的降濾失劑種類繁多，但往往高效與環(huán)保不能兼具。目前常用的鉆井液降濾失劑中僅淀粉及改性淀粉降濾失劑能滿足環(huán)保的要求，但其性能均存在一定的不足，難以有效降低濾失量，難以保證鉆井液高效的性能。

發(fā)明人檢索到以下相關專利文獻：cn104194741a公開了一種鉆井液用抗高溫抗鹽防塌降濾失劑及其制備方法，其技術方案要點為：鉆井液用抗高溫抗鹽防塌降濾失劑，主要是由以下重量份的原料制備而成的：淀粉20-35份、燒堿0.5-5份、丙烯酰胺20-40份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉5-15份、二乙基二烯丙基氯化銨5-15份、焦亞硫酸鈉5-15份、多聚甲醛5-15份和過硫酸銨0.5-5份。它還公開了該鉆井液用抗高溫抗鹽防塌降濾失劑的制備方法和使用方法。cn104531098a公開了一種接枝淀粉鉆井液用抗鹽降濾失劑，其以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、純堿和淀粉為原料，經(jīng)過原料準備、聚合反應、水解反應和改性干燥的工藝制備而得。

上述技術使用強堿(naoh)，堿性強，易對土地造成環(huán)境污染。以上這些技術對于如何使鉆井液用降濾失劑做到能充分降低鉆井液濾失量，避免鉆井復雜事故，提高鉆井質(zhì)量與效率，同時具有環(huán)保功能，并未給出具體的指導方案。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物，它的性能良好，能夠降低鉆井液濾失量，避免或減少鉆井復雜事故的發(fā)生，提高鉆井質(zhì)量與效率，同時具有環(huán)保功能，并能達到市場上使用范圍較廣的淀粉降濾失劑的技術要求。

為此，本發(fā)明所要解決的另一技術問題在于，提供一種上述鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(或者說是作為鉆井液降濾失劑用的天然高分子聚合物)，其技術方案在于它是由下述重量配比(重量份數(shù)，質(zhì)量份數(shù))的原料制成的：

所述的除氧劑為亞硫酸鈉、氧化鎂中的一種；

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜(反應器)中將5～15份的淀粉溶解在60～80份的水中，溶解溫度控制在30～50℃之間，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將2～6份的amps和10～15份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在30～50℃之間，用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)溶液ph值在4～6范圍內(nèi)，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至60～70℃之間，加入0.1～1份的除氧劑進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧5-10min后，再往淀粉酸液中加入0.1～1份引發(fā)劑，攪拌，保持溫度在60～70℃之間，密閉靜置0.5～2h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于80～100℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案可以是，所述的引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀中的一種。步驟②中所述的堿性物質(zhì)為naoh。

上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案還可以是，所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：

所述的除氧劑為亞硫酸鈉，引發(fā)劑為過硫酸鈉。

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜中將10份的淀粉溶解在72份的水中，溶解溫度控制在35℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將5份的amps和13份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在35℃，用naoh調(diào)節(jié)溶液ph值為4，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至62℃，加入0.5份的除氧劑即亞硫酸鈉進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧6min后，再往淀粉酸液中加入0.8份引發(fā)劑即過硫酸鈉，攪拌，保持溫度在63℃，密閉靜置0.5h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于85℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案還可以是，所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：

所述的除氧劑為氧化鎂，引發(fā)劑為過硫酸鈉。

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜中將12份的淀粉溶解在76份的水中，溶解溫度控制在45℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將5份的amps和12份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在46℃，用naoh調(diào)節(jié)溶液ph值為5，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至68℃，加入0.9份的除氧劑即氧化鎂進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧10min后，再往淀粉酸液中加入0.8份引發(fā)劑即過硫酸鈉，攪拌，保持溫度在70℃之間，密閉靜置1h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于100℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案還可以是，所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：

所述的除氧劑為亞硫酸鈉，引發(fā)劑為過硫酸鉀。

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜中將10份的淀粉溶解在70份的水中，溶解溫度控制在50℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將6份的amps和14份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在48℃，用naoh調(diào)節(jié)溶液ph值為6，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至70℃，加入0.7份的除氧劑即亞硫酸鈉進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧8min后，再往淀粉酸液中加入0.6份引發(fā)劑即過硫酸鉀，攪拌，保持溫度在65℃之間，密閉靜置2h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于95℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案還可以是，所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：

所述的除氧劑為氧化鎂，引發(fā)劑為過硫酸鉀。

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜中將9份的淀粉溶解在71份的水中，溶解溫度控制在38℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將4份的amps和12份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在40℃，用naoh調(diào)節(jié)溶液ph值為6，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至60℃，加入0.8份的除氧劑進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧6min后，再往淀粉酸液中加入0.6份引發(fā)劑，攪拌，保持溫度在60℃，密閉靜置1h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于80℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

本發(fā)明的制備方法包括以下步驟：淀粉水解、淀粉溶液酸化、淀粉酸液除氧、淀粉酸液接枝共聚。本發(fā)明的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物具有良好的性能，其抗溫能力達150℃以上，參見本說明書后面的表1，本發(fā)明的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物在淡水、鹽水、飽和鹽水、復合鹽水鉆井液中皆能達到良好的降濾失效果，本發(fā)明的性能為：4％鹽水a(chǎn)pi濾失量≤8.0ml，150℃老化后api濾失量≤14.0ml，飽和鹽水a(chǎn)pi濾失量≤8.0ml，150℃老化后api濾失量≤13.0ml，復合鹽水a(chǎn)pi濾失量≤13.0ml，150℃老化后api濾失量≤18.0ml。本發(fā)明的抗鹽、抗溫性能好，與已有相關的鉆井液用降濾失劑相比(尤其是與背景技術中記載的兩個對比文件相比)，在相同實驗條件下，本發(fā)明的抗溫能力皆提高了18％～22％以上，且本發(fā)明的工藝步驟相對簡化，簡單易行，易于控制和實現(xiàn)，其制造成本降低了20％以上。同時，本發(fā)明不使用強堿(使用naoh僅是為了調(diào)節(jié)溶液ph值，用量極少)，不會對土地造成環(huán)境污染。

綜上所述，本發(fā)明的性能良好，它能夠降低鉆井液濾失量，避免或減少了鉆井復雜事故的發(fā)生，提高了鉆井質(zhì)量與效率，同時它降解性好，不污染環(huán)境，產(chǎn)生了良好的環(huán)保效果，達到了市場上使用范圍較廣的淀粉降濾失劑的技術要求。

具體實施方式

為使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而非全部實施例。基于發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1：本發(fā)明所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物是由下述重量配比(重量份數(shù)，質(zhì)量份數(shù))的原料制成的：

所述的除氧劑為亞硫酸鈉，引發(fā)劑為過硫酸鈉。

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜中將10份的淀粉(玉米淀粉)溶解在72份的水中，溶解溫度控制在35℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將5份的amps和13份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在35℃，用naoh調(diào)節(jié)溶液ph值為4，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至62℃，加入0.5份的除氧劑即亞硫酸鈉進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧6min后，再往淀粉酸液中加入0.8份引發(fā)劑即過硫酸鈉，攪拌，保持溫度在63℃，密閉靜置0.5h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于85℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

實施例2：本發(fā)明所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物是由下述重量配比(重量份數(shù)，質(zhì)量份數(shù))的原料制成的：

所述的除氧劑為氧化鎂，引發(fā)劑為過硫酸鈉。

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜中將12份的淀粉(土豆淀粉)溶解在76份的水中，溶解溫度控制在45℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將5份的amps和12份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在46℃，用naoh調(diào)節(jié)溶液ph值為5，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至68℃，加入0.9份的除氧劑即氧化鎂進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧10min后，再往淀粉酸液中加入0.8份引發(fā)劑即過硫酸鈉，攪拌，保持溫度在70℃之間，密閉靜置1h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于100℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

實施例3：本發(fā)明所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物是由下述重量配比(重量份數(shù)，質(zhì)量份數(shù))的原料制成的：

所述的除氧劑為亞硫酸鈉，引發(fā)劑為過硫酸鉀。

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜中將10份的淀粉(小麥淀粉)溶解在70份的水中，溶解溫度控制在50℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將6份的amps和14份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在48℃，用naoh調(diào)節(jié)溶液ph值為6，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至70℃，加入0.7份的除氧劑即亞硫酸鈉進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧8min后，再往淀粉酸液中加入0.6份引發(fā)劑即過硫酸鉀，攪拌，保持溫度在65℃之間，密閉靜置2h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于95℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

實施例4：本發(fā)明所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物是由下述重量配比(重量份數(shù)，質(zhì)量份數(shù))的原料制成的：

所述的除氧劑為氧化鎂，引發(fā)劑為過硫酸鉀。

所述的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物的制備方法包括以下工藝步驟：①淀粉水解：在反應釜中將9份的淀粉(玉米淀粉)溶解在71份的水中，溶解溫度控制在38℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：將4份的amps和12份的am溶解在步驟①制得的淀粉溶液中，溶解溫度控制在40℃，用naoh調(diào)節(jié)溶液ph值為6，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：將所述淀粉酸液溫度升至60℃，加入0.8份的除氧劑進行除氧；④淀粉酸液接枝共聚：淀粉酸液除氧6min后，再往淀粉酸液中加入0.6份引發(fā)劑，攪拌，保持溫度在60℃，密閉靜置1h，得到凝膠狀產(chǎn)物，將該產(chǎn)物于80℃烘干，得到的最終產(chǎn)物即接枝共聚物就是鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物(外觀為白色粉末)。

以上各實施例中的淀粉可以是土豆淀粉、玉米淀粉或者小麥淀粉。

以下為本發(fā)明的試驗部分：

表1為(以上)各實施例制備的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物性能測定結(jié)果。

表1各實施例制備的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物性能測定結(jié)果

由表1可知：本發(fā)明各實施例制備的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物均能達到良好的性能效果，其抗溫能力達150℃以上(實施例4抗溫能力達160℃以上)。本發(fā)明的鉆井液用降濾失劑天然高分子聚合物在淡水、鹽水、飽和鹽水、復合鹽水鉆井液中皆能達到良好的降濾失效果，本發(fā)明在淡水鉆井液中的加量(重量百分比)為0.1％～0.2％，在鹽水鉆井液中的加量為0.8％～1.2％。本發(fā)明的性能為：4％鹽水a(chǎn)pi濾失量≤8.0ml，150℃老化后api濾失量≤14.0ml，飽和鹽水a(chǎn)pi濾失量≤8.0ml，150℃老化后api濾失量≤13.0ml，復合鹽水a(chǎn)pi濾失量≤13.0ml，150℃老化后api濾失量≤18.0ml。本發(fā)明的抗鹽、抗溫性能好，與已有相關的鉆井液用降濾失劑相比(尤其是與背景技術中記載的兩個對比文件相比)，在相同實驗條件下，本發(fā)明的抗溫能力皆提高了18％～22％以上，且本發(fā)明的工藝步驟相對簡化，簡單易行，易于控制和實現(xiàn)，其制造成本降低了20％以上。同時，本發(fā)明不使用強堿(使用naoh僅是為了調(diào)節(jié)溶液ph值，用量極少)，不會對土地造成環(huán)境污染。

綜上所述，本發(fā)明的以上各實施例性能良好，它能夠降低鉆井液濾失量，避免或減少了鉆井復雜事故的發(fā)生，提高了鉆井質(zhì)量與效率，同時它降解性好，不污染環(huán)境，產(chǎn)生了良好的環(huán)保效果，達到了市場上使用范圍較廣的淀粉降濾失劑的技術要求。