專(zhuān)利名稱(chēng)：鉆井液高溫穩(wěn)定劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，具體而言涉及鉆井液高溫穩(wěn)定劑。
背景技術(shù)：
鉆井液處理劑，尤其是淀粉、纖維素、生物聚合物類(lèi)天然高分子材料的高溫失效一直是鉆井液研究領(lǐng)域的一大難題。改性淀粉、改性纖維素、生物聚合物等天然材料具有來(lái)源廣、可再生、價(jià)格低、使用效果好且環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但抗溫能力差，使其使用范圍受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了能夠提高天然高分子鉆井液的抗溫性能，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案本發(fā)明通過(guò)對(duì)現(xiàn)有除氧劑和過(guò)氧自由基清除劑篩選實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選出適用于天然高分子鉆井液體系的除氧劑和過(guò)氧自由基清除劑組合，即鉆井液高溫穩(wěn)定劑。本發(fā)明的鉆井液高溫穩(wěn)定劑包括除氧劑，過(guò)氧自由基清除劑和鐵離子絡(luò)合劑。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的除氧劑是異抗壞血酸鈉和/或硫脲。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的過(guò)氧自由基清除劑是N，N’ - 二仲丁基對(duì)苯二胺。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的鐵離子絡(luò)合劑是檸檬酸。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，上述鉆井液高溫穩(wěn)定劑中除氧劑，過(guò)氧自由基清除劑和鐵離子絡(luò)合劑的用量0. 1-1 0.2-2 0. 1-1，優(yōu)選配比是0.5-1 1-2 0.5-1。本發(fā)明還涉及一種鉆井液，其包含上述鉆井液高溫穩(wěn)定劑，本發(fā)明優(yōu)選的鉆井液優(yōu)選是天然高分子鉆井液，所述的天然高分子鉆井液是指鉆井液中至少含有一種天然高分子，例如改性淀粉、改性纖維素、生物聚合物類(lèi)天然高分子材料。 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑在鉆井液中的添加量一般為0. 1-1%。，優(yōu)選是0. 3-0. 8%。，進(jìn)一步優(yōu)選是0. 4-6%。；所用的N，N’ - 二仲丁基對(duì)苯二胺商品名又為抗氧劑44PD、抗氧劑4720 ；所用的異抗壞血酸鈉化學(xué)名為D-2，3，5，6_四羥基_2_己烯酸-Y-內(nèi)酯酸鹽 (D-2，3，5，6-thtrahydroxy-2_hexenic acid-γ-lactone sodium salt)；所用的硫脲即硫代尿素。本發(fā)明具有用量少成本低，原料來(lái)源廣泛，環(huán)境友好，抗污染性能優(yōu)良，使用安全的優(yōu)點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用潛力。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。各實(shí)施例中的百分比如無(wú)特別指出，均為重量百分比，所用的藥品均為市場(chǎng)常用藥品。1. N，N’ - 二仲丁基對(duì)苯二胺，南京化利達(dá)化工有限公司。
2.異抗壞血酸鈉，上?？低鼗び邢薰?。3.硫脲，煙臺(tái)達(dá)斯特克化工有限公司。4.檸檬酸，濟(jì)南宏業(yè)天恒經(jīng)貿(mào)有限公司。實(shí)施例1 高溫穩(wěn)定劑的配方(質(zhì)量比)包括1.除氧劑，主要成分為異抗壞血酸鈉和硫脲，用量是1 ；2.過(guò)氧自由基清除劑，主要成分為N，N’ - 二仲丁基對(duì)苯二胺，用量是2;3.鐵離子絡(luò)合劑，主要成分為檸檬酸，用量是1。隨著將上述鉆井液高溫穩(wěn)定劑加入水中，通過(guò)檢測(cè)水中的溶解氧含量迅速降低，2 小時(shí)左右，經(jīng)檢測(cè)水中的含氧量為零。實(shí)施例2 在5%的土漿中加入2%的改性淀粉，高攪20min，150°C老化16個(gè)小時(shí)后測(cè)得表觀粘度:18.5mPa · s ；塑性粘度:15mPa · s ；動(dòng)切力3. 5Pa ；API 失水量:12. 5ml。在5%的土漿中加入2%的改性淀粉，加入0.5%。鉆井液高溫穩(wěn)定劑后，高攪 20min, 150°C老化16個(gè)小時(shí)后測(cè)得表觀粘度:23mPa · s ；塑性粘度:18mPa · s ；動(dòng)切力:5Pa ；API失水量8. Oml0說(shuō)明本發(fā)明所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑提高了高溫后改性淀粉鉆井液的粘度、切力同時(shí)降低了 API失水量，提高了改性淀粉的抗溫性能。實(shí)施例3 在5%的土漿中加入2%的羧甲基纖維素(CMC)，高攪20min，150°C老化16個(gè)小時(shí)后測(cè)得表觀粘度3ImPa · s ；塑性粘度:25mPa · s ；動(dòng)切力6. IPa ；API失水量:11. 2ml。在5%的土漿中加入2%的CMC，加入0. 5%。的鉆井液高溫穩(wěn)定劑，高攪20min， 150°C老化16個(gè)小時(shí)后測(cè)得表觀粘度:50mPa · s ；塑性粘度:27mPa · s ；動(dòng)切力:23. 5Pa ；API失水量8. 1ml。說(shuō)明本發(fā)明所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑提高了高溫后羧甲基纖維素鉆井液的粘度、 切力同時(shí)降低了 API失水量，提高了羧甲基纖維素的抗溫性能。實(shí)施例4 在5%的土漿中加入0. 5%的生物聚合物XC，高攪20min，150°C老化16個(gè)小時(shí)后測(cè)得 表觀粘度44. 5mPa · s ；塑性粘度25mPa · s ；動(dòng)切力19. 9Pa ；API失水量 12. 8ml。在5%的土漿中加入0. 5%的生物聚合物XC，加入0. 5%。鉆井液高溫穩(wěn)定劑，高攪 20min, 150°C老化16個(gè)小時(shí)后測(cè)得表觀粘度:47mPa · s ；塑性粘度:16mPa · s ；動(dòng)切力:31. 7Pa ；API失水量8. Oml0說(shuō)明本發(fā)明所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑提高了高溫后)(C鉆井液的粘度、切力同時(shí)降低了 API失水量，提高了 )(C的抗溫性能。當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.鉆井液高溫穩(wěn)定劑，其特征在于包括除氧劑，過(guò)氧自由基清除劑和鐵離子絡(luò)合劑。
2.權(quán)利要求1所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑，所述的除氧劑是異抗壞血酸鈉和/或硫脲。
3.權(quán)利要求1所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑，所述的過(guò)氧自由基清除劑是N，N’- 二仲丁基對(duì)苯二胺。
4.權(quán)利要求1所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑，所述的鐵離子絡(luò)合劑是檸檬酸。
5.權(quán)利要求1所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑，上述鉆井液高溫穩(wěn)定劑中除氧劑， 過(guò)氧自由基清除劑和鐵離子絡(luò)合劑的用量是0. 1-1 0.2-2 0.1-1，優(yōu)選配比是 0.5-1 1-2 0.5-1。
6.鉆井液，其包含權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑。
7.權(quán)利要求6所述的鉆井液，鉆井液優(yōu)選是天然高分子鉆井液，所述的天然高分子鉆井液是指鉆井液中至少含有一種天然高分子。
8.權(quán)利要求6所述的鉆井液，所述的天然高分子是改性淀粉和/或改性纖維素和/或生物聚合物類(lèi)天然高分子材料。
9.權(quán)利要求6-8任意一項(xiàng)所述的鉆井液，所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑在鉆井液中的添加量一般為0. 1-1%。，優(yōu)選是0. 3-0. 8%。，進(jìn)一步優(yōu)選是0. 4-6%。。
10.權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的鉆井液高溫穩(wěn)定劑在提高鉆井液抗溫性中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鉆井液高溫穩(wěn)定劑及提高天然高分子鉆井液抗溫性能的方法。具體地說(shuō)，就是向天然高分子(改性淀粉、改性纖維素、生物聚合物等)鉆井液中加入除氧劑和過(guò)氧自由基清除劑，清除鉆井液中的溶解氧和過(guò)氧自由基，減輕熱氧化降解對(duì)天然高分子的破壞作用，提高鉆井液的高溫穩(wěn)定性，擴(kuò)大天然高分子鉆井液的應(yīng)用范圍，顯著降低鉆井成本。
文檔編號(hào)C09K8/035GK102321457SQ201110207250
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者孫明波, 楊澤寧, 鄭斌 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)