一種用于鉆井液中的降濾失劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于鉆井液中的降濾失劑及其制備方法,屬于石油工業(yè)鉆井液處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】。該鉆井液中的降濾失劑包括按照重量份數(shù)計的如下原料:天然瀝青8-20份、甲叉雙丙烯酰胺5-8份、馬來酸酐3-5份、甲基丙烯酸異辛酯6-10份、亞硫酸氫鈉0.02-0.06份、腐植酸鈉3-5份、黃原膠5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯叔丁醇0.5-1份、依地酸二鈉0.1-0.3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯50-80份。本發(fā)明產(chǎn)品不僅具有良好的降濾失作用,還具有良好的抗溫、抗鹽、防塌和潤滑等特點。
【專利說明】一種用于鉆井液中的降濾失劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油工業(yè)鉆井液處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種用于鉆井液中的降濾 失劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉆井液是鉆探過程中,孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)。鉆井液是鉆井的血液,又稱鉆孔 沖洗液。鉆井液按組成成分可分為清水、泥漿、無粘土相沖洗液、乳狀液、泡沫和壓縮空氣 等。清水是使用最早的鉆井液,無需處理,使用方便,適用于完整巖層和水源充足的地區(qū)。泥 漿是廣泛使用的鉆井液,主要適用于松散、裂隙發(fā)育、易坍塌掉塊、遇水膨脹剝落等孔壁不 穩(wěn)定巖層。
[0003] 在鉆井過程中,由于壓差的作用,鉆井液中的水分不可避免地通過井壁濾失到地 層中,造成鉆井液失水。隨著水分進入地層,鉆井液中粘土顆粒便附著在井壁上形成濾餅, 形成一個濾餅井壁。由于濾餅井壁比原來的井壁致密得多,所以它一方面阻止了鉆井液的 進一步失水,一方面起到了保護井壁的作用。但是在濾餅井壁形成的過程中,濾失的水分過 多,濾餅過厚,細(xì)粘土顆粒隨水分進入地層等都會影響正常鉆井,并對地層造成傷害。因此, 常常需要添加降濾失劑以解決上述技術(shù)問題。
[0004] 目前國內(nèi)外的鉆井液用降濾失劑主要分為合成聚合物類、天然改性高分子類和合 成樹脂類。但是市場上的降濾失劑普遍存在抗溫性能不強,抗鹽性差等問題,因此如何克服 現(xiàn)有技術(shù)的不足是目前石油工業(yè)鉆井液處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】亟需解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種用于鉆井液中的降濾失劑及 其制備方法,該制備方法簡單,制得的降濾失劑不僅具有良好的降濾失作用,還具有良好的 抗溫、抗鹽、防塌和潤滑等特點。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007] -種用于鉆井液中的降濾失劑,包括按照重量份數(shù)計的如下原料:
[0008] 天然浙青8-20份、甲叉雙丙烯酰胺5-8份、馬來酸酐3-5份、甲基丙烯酸異辛酯 6-10份、亞硫酸氫鈉0. 02-0. 06份、腐植酸鈉3-5份、黃原膠5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯 叔丁醇0. 5-1份、依地酸二鈉0. 1-0. 3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯 50-80 份。
[0009] 進一步,優(yōu)選的是所述的用于鉆井液中的降濾失劑,包括按照重量份數(shù)計的如下 原料:
[0010] 天然浙青12份、甲叉雙丙烯酰胺6份、馬來酸酐4份、甲基丙烯酸異辛酯8份、亞 硫酸氫鈉0. 04份、腐植酸鈉4份、黃原膠7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二 鈉0. 2份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
[0011] 進一步,優(yōu)選的是所述的用于鉆井液中的降濾失劑,包括按照重量份數(shù)計的如下 原料:
[0012] 天然浙青17份、甲叉雙丙烯酰胺7份、馬來酸酐4. 6份、甲基丙烯酸異辛酯9份、 亞硫酸氫鈉〇. 05份、腐植酸鈉3. 6份、黃原膠6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、 依地酸二鈉0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
[0013] 本發(fā)明還提供一種用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法,包括如下步驟:
[0014] 步驟(1),將甲叉雙丙烯酰胺、馬來酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中,升溫至65-75°C,然后加入亞硫酸氫鈉,于氮氣氛圍下,攪拌反應(yīng)l_2h ;
[0015] 步驟(2),向步驟(1)的反應(yīng)液中加入季戊四醇,保持溫度,攪拌10-20min后,接 著向其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉,攪拌至混合均勻 后,降溫至30-40°C,再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺,超聲10_20min后,剪切,造粒, 烘干,粉碎,即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0016] 進一步,優(yōu)選的是步驟(2)所述的烘干溫度為85-95°C。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果為:(1)本發(fā)明用于鉆井液中的降濾失劑,不 僅具有良好的降濾失作用,還具有良好的抗溫、抗鹽、防塌和潤滑等特點;(2)本發(fā)明產(chǎn)品 本發(fā)明可應(yīng)用于高壓、高溫或鉆遇鹽膏層的探井、深井及水平井中;(3)本發(fā)明制備方法和 所需設(shè)備條件簡單,易于實施,能大幅度降低鉆井液成本,可獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。
[0019] 實施例1
[0020] 一種用于鉆井液中的降濾失劑,包括按照重量份數(shù)計的如下原料:
[0021] 天然浙青8份、甲叉雙丙烯酰胺5份、馬來酸酐3份、甲基丙烯酸異辛酯6份、亞硫 酸氫鈉0. 02份、腐植酸鈉3份、黃原膠5份、聚丙烯酸4份、三氯叔丁醇0. 5份、依地酸二鈉 0. 1份、三乙醇胺1份、季戊四醇10份、乙酸乙酯50份。
[0022] 本發(fā)實施例用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法,包括如下步驟:
[0023] 步驟(1),將甲叉雙丙烯酰胺、馬來酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中,升溫至65°C,然后加入亞硫酸氫鈉,于氮氣氛圍下,攪拌反應(yīng)lh ;
[0024] 步驟(2),向步驟⑴的反應(yīng)液中加入季戊四醇,保持溫度,攪拌lOmin后,接著向 其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉,攪拌至混合均勻后,降 溫至30°C,再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺,超聲lOmin后,剪切,造粒,于85°C烘干, 粉碎,即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0025] 實施例2
[0026] -種用于鉆井液中的降濾失劑,包括按照重量份數(shù)計的如下原料:
[0027] 天然浙青20份、甲叉雙丙烯酰胺8份、馬來酸酐5份、甲基丙烯酸異辛酯10份、亞 硫酸氫鈉〇. 06份、腐植酸鈉5份、黃原膠8份、聚丙烯酸6份、三氯叔丁醇1份、依地酸二鈉 0. 3份、三乙醇胺5份、季戊四醇15份、乙酸乙酯80份。
[0028] 本發(fā)實施例用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法,包括如下步驟:
[0029] 步驟(1),將甲叉雙丙烯酰胺、馬來酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中,升溫至75 °C,然后加入亞硫酸氫鈉,于氮氣氛圍下,攪拌反應(yīng)2h ;
[0030] 步驟(2),向步驟(1)的反應(yīng)液中加入季戊四醇,保持溫度,攪拌20min后,接著向 其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉,攪拌至混合均勻后,降 溫至40°C,再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺,超聲20min后,剪切,造粒,于95°C烘干, 粉碎,即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0031] 實施例3
[0032] -種用于鉆井液中的降濾失劑,包括按照重量份數(shù)計的如下原料:
[0033] 天然浙青12份、甲叉雙丙烯酰胺6份、馬來酸酐4份、甲基丙烯酸異辛酯8份、亞 硫酸氫鈉0. 04份、腐植酸鈉4份、黃原膠7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二 鈉0. 2份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
[0034] 本發(fā)實施例用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法,包括如下步驟:
[0035] 步驟(1),將甲叉雙丙烯酰胺、馬來酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中,升溫至70°C,然后加入亞硫酸氫鈉,于氮氣氛圍下,攪拌反應(yīng)1. 3h ;
[0036] 步驟(2),向步驟⑴的反應(yīng)液中加入季戊四醇,保持溫度,攪拌18min后,接著向 其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉,攪拌至混合均勻后,降 溫至35°C,再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺,超聲13min后,剪切,造粒,于90°C烘干, 粉碎,即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0037] 實施例4
[0038] -種用于鉆井液中的降濾失劑,包括按照重量份數(shù)計的如下原料:
[0039] 天然浙青17份、甲叉雙丙烯酰胺7份、馬來酸酐4. 6份、甲基丙烯酸異辛酯9份、 亞硫酸氫鈉〇. 05份、腐植酸鈉3. 6份、黃原膠6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、 依地酸二鈉0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
[0040] 本發(fā)實施例用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法,包括如下步驟:
[0041] 步驟(1),將甲叉雙丙烯酰胺、馬來酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯 中,升溫至68°C,然后加入亞硫酸氫鈉,于氮氣氛圍下,攪拌反應(yīng)1. 4h ;
[0042] 步驟(2),向步驟(1)的反應(yīng)液中加入季戊四醇,保持溫度,攪拌llmin后,接著向 其中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉,攪拌至混合均勻后,降 溫至37°C,再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺,超聲19min后,剪切,造粒,于92°C烘干, 粉碎,即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
[0043] 性能測試
[0044] 向1000mL去離子水中加入30g膨潤土和2g無水碳酸鈉,攪拌均勻,室溫預(yù)水化24 小時,得到淡水基漿;向淡水基漿中加入其質(zhì)量1 %的降濾失劑,攪拌均勻,制備成鉆井液。 用GRL-9型變頻式高溫磙子爐在200°C下對制備的鉆井液進行熱老化實驗16小時,再分別 用ZNN-D6A型六速粘度儀和ZNS-5A型API中壓失水儀測試?yán)匣昂筱@井液的流變性和API 濾失量。測試結(jié)果見表1。
[0045] 表 1
[0046]
【權(quán)利要求】
1. 一種用于鉆井液中的降濾失劑,其特征在于包括按照重量份數(shù)計的如下原料: 天然浙青8-20份、甲叉雙丙烯酰胺5-8份、馬來酸酐3-5份、甲基丙烯酸異辛酯6-10 份、亞硫酸氫鈉0. 02-0. 06份、腐植酸鈉3-5份、黃原膠5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯叔丁 醇0. 5-1份、依地酸二鈉0. 1-0. 3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯50-80 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鉆井液中的降濾失劑,其特征在于包括按照重量份 數(shù)計的如下原料: 天然浙青12份、甲叉雙丙烯酰胺6份、馬來酸酐4份、甲基丙烯酸異辛酯8份、亞硫酸氫 鈉〇. 04份、腐植酸鈉4份、黃原膠7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二鈉 0. 2 份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鉆井液中的降濾失劑,其特征在于包括按照重量份 數(shù)計的如下原料: 天然浙青17份、甲叉雙丙烯酰胺7份、馬來酸酐4. 6份、甲基丙烯酸異辛酯9份、亞硫 酸氫鈉 0. 05份、腐植酸鈉3. 6份、黃原膠6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、依地 酸二鈉0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
4. 權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法,其特征在 于包括如下步驟: 步驟(1),將甲叉雙丙烯酰胺、馬來酸酐和甲基丙烯酸異辛酯一起加入乙酸乙酯中,升 溫至65-75°C,然后加入亞硫酸氫鈉,于氮氣氛圍下,攪拌反應(yīng)l_2h ; 步驟(2),向步驟(1)的反應(yīng)液中加入季戊四醇,保持溫度,攪拌10-20min后,接著向其 中加入天然浙青、腐植酸鈉、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二鈉,攪拌至混合均勻后,降溫 至30-40°C,再向反應(yīng)液中加入黃原膠和三乙醇胺,超聲10_20min后,剪切,造粒,烘干,粉 碎,即得到用于鉆井液中的降濾失劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于鉆井液中的降濾失劑的制備方法,其特征在于步驟 (2)所述的烘干溫度為85-95°C。
【文檔編號】C09K8/03GK104449595SQ201410837814
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】楊月忠 申請人:江蘇健神生物農(nóng)化有限公司