钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物及其制备方法技术

一种钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物及其制备方法，钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：淀粉5～15份，AMPS 2～6份，AM 10～15份，引发剂0.1～1份，水60～80份，除氧剂0.1～1份。制备方法包括：淀粉水解、淀粉溶液酸化、淀粉酸液除氧、淀粉酸液接枝共聚。本发明专利技术的性能为：4％盐水API滤失量≤8.0mL，150℃老化后API滤失量≤14.0mL，饱和盐水API滤失量≤8.0mL，150℃老化后API滤失量≤13.0mL，复合盐水API滤失量≤13.0mL，150℃老化后API滤失量≤18.0mL。本发明专利技术的性能良好，它能够降低钻井液滤失量，避免或减少了钻井复杂事故的发生，提高了钻井质量与效率，同时它产生了良好的环保效果。

Natural polymer for filtrate reducer for drilling fluid and preparation method thereof

A drilling fluid loss agent natural polymer and its preparation method, drilling fluid loss agent natural polymer is prepared with starch: 5 ~ 15, 2 ~ 6 AMPS, AM from 10 to 15, 0.1 to 1 portions of the initiator. Water is 60 ~ 80, 0.1 ~ 1 deoxidizer. The preparation method comprises the following steps: starch hydrolysis, acidification of starch solution, deoxidization of starch acid solution and graft copolymerization of starch acid solution. The performance of the invention is: 4% saline API filtration is less than 8.0mL, 150 DEG C after aging API filtration is less than 14.0mL, saturated brine API filtration is less than 8.0mL, 150 DEG C after aging API filtration is less than 13.0mL, API and compound brine filter loss less than 13.0mL, 150 DEG C after aging API filtration is less than or equal to 18.0mL. The invention has good performance, which can reduce the filtrate loss of drilling fluid, avoid or reduce the occurrence of complex drilling accidents, improve drilling quality and efficiency, and produce good environmental protection effect.

【技术实现步骤摘要】
钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物及其制备方法
本专利技术涉及一种钻井液用降滤失剂，属于石油钻井助剂，特别是一种钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物。本专利技术还涉及所述钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法。
技术介绍
钻井液是钻井工程中重要的流体，其性能的优劣直接关系到钻井质量的好坏，更对一个油田的采油效率高低起到至关重要的作用。目前市场上的降滤失剂种类繁多，但往往高效与环保不能兼具。目前常用的钻井液降滤失剂中仅淀粉及改性淀粉降滤失剂能满足环保的要求，但其性能均存在一定的不足，难以有效降低滤失量，难以保证钻井液高效的性能。专利技术人检索到以下相关专利文献：CN104194741A公开了一种钻井液用抗高温抗盐防塌降滤失剂及其制备方法，其技术方案要点为：钻井液用抗高温抗盐防塌降滤失剂，主要是由以下重量份的原料制备而成的：淀粉20-35份、烧碱0.5-5份、丙烯酰胺20-40份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠5-15份、二乙基二烯丙基氯化铵5-15份、焦亚硫酸钠5-15份、多聚甲醛5-15份和过硫酸铵0.5-5份。它还公开了该钻井液用抗高温抗盐防塌降滤失剂的制备方法和使用方法。CN104531098A公开了一种接枝淀粉钻井液用抗盐降滤失剂，其以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、纯碱和淀粉为原料，经过原料准备、聚合反应、水解反应和改性干燥的工艺制备而得。上述技术使用强碱(NaOH)，碱性强，易对土地造成环境污染。以上这些技术对于如何使钻井液用降滤失剂做到能充分降低钻井液滤失量，避免钻井复杂事故，提高钻井质量与效率，同时具有环保功能，并未给出具体的指导方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物，它的性能良好，能够降低钻井液滤失量，避免或减少钻井复杂事故的发生，提高钻井质量与效率，同时具有环保功能，并能达到市场上使用范围较广的淀粉降滤失剂的技术要求。为此，本专利技术所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物(或者说是作为钻井液降滤失剂用的天然高分子聚合物)，其技术方案在于它是由下述重量配比(重量份数，质量份数)的原料制成的：所述的除氧剂为亚硫酸钠、氧化镁中的一种；所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜(反应器)中将5～15份的淀粉溶解在60～80份的水中，溶解温度控制在30～50℃之间，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：将2～6份的AMPS和10～15份的AM溶解在步骤①制得的淀粉溶液中，溶解温度控制在30～50℃之间，用碱性物质调节溶液pH值在4～6范围内，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：将所述淀粉酸液温度升至60～70℃之间，加入0.1～1份的除氧剂进行除氧；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份引发剂，搅拌，保持温度在60～70℃之间，密闭静置0.5～2h，得到凝胶状产物，将该产物于80～100℃烘干，得到的最终产物即接枝共聚物就是钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物(外观为白色粉末)。上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。步骤②中所述的碱性物质为NaOH。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：所述的除氧剂为亚硫酸钠，引发剂为过硫酸钠。所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜中将10份的淀粉溶解在72份的水中，溶解温度控制在35℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：将5份的AMPS和13份的AM溶解在步骤①制得的淀粉溶液中，溶解温度控制在35℃，用NaOH调节溶液pH值为4，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：将所述淀粉酸液温度升至62℃，加入0.5份的除氧剂即亚硫酸钠进行除氧；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份引发剂即过硫酸钠，搅拌，保持温度在63℃，密闭静置0.5h，得到凝胶状产物，将该产物于85℃烘干，得到的最终产物即接枝共聚物就是钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物(外观为白色粉末)。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：所述的除氧剂为氧化镁，引发剂为过硫酸钠。所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜中将12份的淀粉溶解在76份的水中，溶解温度控制在45℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：将5份的AMPS和12份的AM溶解在步骤①制得的淀粉溶液中，溶解温度控制在46℃，用NaOH调节溶液pH值为5，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：将所述淀粉酸液温度升至68℃，加入0.9份的除氧剂即氧化镁进行除氧；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份引发剂即过硫酸钠，搅拌，保持温度在70℃之间，密闭静置1h，得到凝胶状产物，将该产物于100℃烘干，得到的最终产物即接枝共聚物就是钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物(外观为白色粉末)。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：所述的除氧剂为亚硫酸钠，引发剂为过硫酸钾。所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜中将10份的淀粉溶解在70份的水中，溶解温度控制在50℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：将6份的AMPS和14份的AM溶解在步骤①制得的淀粉溶液中，溶解温度控制在48℃，用NaOH调节溶液pH值为6，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：将所述淀粉酸液温度升至70℃，加入0.7份的除氧剂即亚硫酸钠进行除氧；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份引发剂即过硫酸钾，搅拌，保持温度在65℃之间，密闭静置2h，得到凝胶状产物，将该产物于95℃烘干，得到的最终产物即接枝共聚物就是钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物(外观为白色粉末)。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物是由下述重量配比的原料制成的：所述的除氧剂为氧化镁，引发剂为过硫酸钾。所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜中将9份的淀粉溶解在71份的水中，溶解温度控制在38℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：将4份的AMPS和12份的AM溶解在步骤①制得的淀粉溶液中，溶解温度控制在40℃，用NaOH调节溶液pH值为6，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：将所述淀粉酸液温度升至60℃，加入0.8份的除氧剂进行除氧；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份引发剂，搅拌，保持温度在60℃，密闭静置1h，得到凝胶状产物，将该产物于80℃烘干，得到的最终产物即接枝共聚物就是钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物(外观为白色粉末)。本专利技术的制备方法包括以下步骤：淀粉水解、淀粉溶液酸化、淀粉酸液除氧、淀粉酸液接枝共聚。本专利技术的钻井液用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：所述的除氧剂为亚硫酸钠、氧化镁中的一种；所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜中将5～15份的淀粉溶解在60～80份的水中，溶解温度控制在30～50℃之间，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：将2～6份的AMPS和10～15份的AM溶解在步骤①制得的淀粉溶液中，溶解温度控制在30～50℃之间，用碱性物质调节溶液pH值在4～6范围内，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：将所述淀粉酸液温度升至60～70℃之间，加入0.1～1份的除氧剂进行除氧；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份引发剂，搅拌，保持温度在60～70℃之间，密闭静置0.5～2h，得到凝胶状产物，将该产物于80～100℃烘干，得到的最终产物即接枝共聚物就是钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物。2.根据权利要求1所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物，其特征在于上述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。3.根据权利要求1所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物，其特征在于步骤②中所述的碱性物质为NaOH。4.根据权利要求1所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：所述的除氧剂为亚硫酸钠，引发剂为过硫酸钠；所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜中将10份的淀粉溶解在72份的水中，溶解温度控制在35℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：将5份的AMPS和13份的AM溶解在步骤①制得的淀粉溶液中，溶解温度控制在35℃，用NaOH调节溶液pH值为4，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：将所述淀粉酸液温度升至62℃，加入0.5份的除氧剂即亚硫酸钠进行除氧；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份引发剂即过硫酸钠，搅拌，保持温度在63℃，密闭静置0.5h，得到凝胶状产物，将该产物于85℃烘干，得到的最终产物即接枝共聚物就是钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物。5.根据权利要求1所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：所述的除氧剂为氧化镁，引发剂为过硫酸钠；所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜中将12份的淀粉溶解在76份的水中，溶解温度控制在45℃，制得淀粉溶液；②淀粉溶液酸化：将5份的AMPS和12份的AM溶解在步骤①制得的淀粉溶液中，溶解温度控制在46℃，用NaOH调节溶液pH值为5，得到淀粉酸液；③淀粉酸液除氧：将所述淀粉酸液温度升至68℃，加入0.9份的除氧剂即氧化镁进行除氧；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份引发剂即过硫酸钠，搅拌，保持温度在70℃之间，密闭静置1h，得到凝胶状产物，将该产物于100℃烘干，得到的最终产物即接枝共聚物就是钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物。6.根据权利要求1所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：所述的除氧剂为亚硫酸钠，引发剂为过硫酸钾；所述的钻井液用降滤失剂天然高分子聚合物的制备方法包括以下工艺步骤：①淀粉水解：在反应釜中将10份的淀粉溶解在70份的水中，溶解温度控制在50...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈利，赵秀平，
申请(专利权)人：石家庄华莱鼎盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13