一种水基钻井液用降滤失封堵剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水基钻井液用降滤失封堵剂的制备方法，是以苯乙烯类单体、丙烯酸酯类单体与可聚合乳化剂单体为主要原料，去离子水为溶剂，通过乳液聚合而得。本发明专利技术水基钻井液用降滤失封堵剂在聚磺、聚合物水基钻井液及烷基糖苷无土相水基钻井液中复配性能良好，在2~3%的加量范围内能够有效控制上述水基钻井液的高温高压滤失量。通过适当引入含有苯环的交联结构，封堵剂抗温能量可达到130 ℃。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，是以苯乙烯类单体、丙烯酸酯类单体与可聚合乳化剂单体为主要原料，去离子水为溶剂，通过乳液聚合而得。本专利技术水基钻井液用降滤失封堵剂在聚磺、聚合物水基钻井液及烷基糖苷无土相水基钻井液中复配性能良好，在2~3%的加量范围内能够有效控制上述水基钻井液的高温高压滤失量。通过适当引入含有苯环的交联结构，封堵剂抗温能量可达到130 ℃。【专利说明】
本专利技术涉及，属于油田化学技术领 域。
技术介绍
水基钻井液在实施钻井过程中，高温高压滤失量过大易引起井壁坍塌、滤饼增厚、 甚至发生压差卡钻等井下复杂情况，严重影响工程施工进度。通常国内泥浆监测标准规定 现场钻井液高温高压失水控制在15ml以内为合格，但进一步控制水基钻井液的高温高压 滤失量无疑能够更有效的维持井壁稳定、降低井下复杂事故发生几率。 目前，钻井液用降滤失封堵剂大都存在性能差异较大、原料来源标准难以界定、制 备工艺较为复杂或产品性能对pH值变化较为敏感等问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种水基钻井液用降滤失封堵剂 的制备方法，解决了现有技术中封堵剂性能差异较大的问题。 本专利技术水基钻井液用降滤失封堵剂的制备方法，包括以下步骤： (1)将苯乙烯类单体与丙烯酸酯类单体的混合物A转移至带回流冷凝和剪切乳化 装置的反应釜中，其中苯乙烯类单体与丙烯酸酯类单体的质量比3 :2?2. 5 ; (2)配制可聚合乳化剂单体与去离子水的混合物B，其中可聚合乳化剂单体和去 离子水的质量比为1 :20?22,可聚合乳化剂单体与混合物A的质量比为1 :4?5 ; (3)将混合物B转移至步骤（1)所述的反应釜中，同时向反应釜中持续通入氮气鼓 泡除氧，开动剪切乳化装置，设定乳化速度为3000?5000r/min、乳化时间为10?15min， 得到乳液C ; (4)开动反应釜搅拌装置，控制搅拌速度为300?500r/min，开启反应釜升温装 置，设定温度为75?85 °C ; (5)开启回流冷凝装置并持续向反应釜内通入氮气鼓泡除氧，待反应釜内温度达 到75?80°C后，向步骤（3)所得的乳液C中加入质量份数为2?3%的引发剂去离子水溶 液，引发剂用量为乳液C质量的0. 37?0. 43% ; (6)反应釜保温密闭反应6?8h后停止搅拌，得到白色乳液即为本专利技术水基钻井 液用降滤失封堵剂。 所述的步骤（1)中的苯乙烯类单体为苯乙烯、二乙烯基苯、甲基苯乙烯、3-甲基苯 乙稀或α-甲基苯乙稀中的任一种或混合。 所述的步骤（1)中的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙 烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸苯酯或3-苯甲酰基丙烯酸乙酯中的任一种或混 合。 所述的步骤（2)中可聚合乳化剂单体为烯丙基醚磺酸盐、丙烯酰胺烷基磺酸盐、 烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸盐中的任意一种。 所述的步骤（5)中引发剂为硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钾-亚硫酸氢钾中的任意 一种。 本专利技术与现有技术相比所具有的优点及效果： 取卫383-FP1井烷基糖苷（APG)无土相钻井液（密度I. 38g/cm3)、桥43-1井聚磺 钻井液（密度I. 37g/cm3)和董1井聚合物钻井液（密度I. 30g/cm3)，室温下测试上述钻井 液流变性能、API失水及高温高压滤失性能（上述钻井液均为现场实际施工时采用的钻井 液）。然后再向上述钻井液中加入2?3%的降滤失封堵剂（以聚合物质量计），并调整调 钻井液密度后，再测试其流变性能、API失水及高温高压滤失性能，结果对比见表1。 表1数据说明，本专利技术水基钻井液用降滤失封堵剂在聚磺、聚合物水基钻井液及 烷基糖苷无土相水基钻井液中复配性能良好，在2?3%的加量范围内能够有效控制上述 水基钻井液的高温高压滤失量。通过适当引入含有苯环的交联结构，封堵剂抗温能量可达 到 130°C。 【专利附图】【附图说明】 附图1为分子通式I的降滤失封堵剂的凝胶渗透色谱图。 附图2为分子通式II的降滤失封堵剂的凝胶渗透色谱图。 附图3为分子通式III的降滤失封堵剂的凝胶渗透色谱图。 【具体实施方式】 下面列举具体实施例，以说明本专利技术所述的产品及其制备过程。 实施例1 将精制后的15Kg苯乙烯、5Kg丙烯酸甲酯和5Kg丙烯酸丁酯转移至带回流冷凝和 剪切乳化装置的反应釜中，再向该反应釜中加入烯丙基醚磺酸盐的水溶液（其中包含5Kg 烯丙基醚磺酸盐和IlOKg去离子水），通入氮气鼓泡除氧后，常温条件下以3000r/min的转 速剪切乳化15min，持续通入高纯度氮气鼓泡除氧条件下，开动搅拌器，使其搅拌速度控制 在300r/min，开动回流冷凝和升温装置。待反应釜内达到75°C时，向釜内滴加过硫酸铵的 去离子水溶液（其中包含过硫酸铵〇. 6Kg，去离子水30Kg)，通氮保温反应6h后，即得本发 明水基钻井液用降滤失封堵剂I，以下简称降滤失封堵剂I。通过凝胶渗透色谱测试其分 子量（Mw)为426540,分子量分布（Mw/Mn)为2. 02,降滤失封堵剂I的结构如式I所示： 【权利要求】1. ，其特征在于包括下述步骤： (1) 将苯乙烯类单体与丙烯酸酯类单体的混合物A转移至带回流冷凝和剪切乳化装置 的反应釜中，其中苯乙烯类单体与丙烯酸酯类单体的质量比3 :2~2. 5 ; (2) 配制可聚合乳化剂单体与去离子水的混合物B，其中可聚合乳化剂单体和去离子水 的质量比为1 :20~22,可聚合乳化剂单体与混合物A的质量比为1 :4~5 ; (3) 将混合物B转移至步骤（1)所述的反应釜中，同时向反应釜中持续通入氮气鼓泡除 氧，开动剪切乳化装置，设定乳化速度为3000~5000 r/min、乳化时间为10~15 min，得到乳 液C ; (4) 开动反应釜搅拌装置，控制搅拌速度为300~500 r/min，开启反应釜升温装置，设定 温度为75~85 °C ; (5) 开启回流冷凝装置并持续向反应釜内通入氮气鼓泡除氧，待反应釜内温度达到 75~80 °C后，向步骤（3)所得的乳液C中加入质量份数为2~3%的引发剂去离子水溶液，弓丨 发剂用量为乳液C质量的0. 37~0. 43% ; (6) 反应釜保温密闭反应6~8 h后停止搅拌，得到白色乳液即为本专利技术水基钻井液用 降滤失封堵剂。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于 所述的步骤（1)中的苯乙烯类单体为苯乙烯、二乙烯基苯、甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯或 a-甲基苯乙烯中的任一种或混合。3. 根据权利要求1所述的，其特征在于所 述的步骤（1)中的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、 丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸苯酯或3-苯甲酰基丙烯酸乙酯中的任一种或混合。4. 根据权利要求1所述的，其特征在于所 述的步骤（2)中可聚合乳化剂单体为烯丙基醚磺酸盐、丙烯酰胺烷基磺酸盐、烯丙基琥珀酸 烷基酯磺酸盐中的任意一种。5. 根据权利要求1所述的，其特征在于所 述的步骤（5)中引发剂为硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钾-亚硫酸氢钾中的任意一种。【文档编号】C08F212/08GK10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水基钻井液用降滤失封堵剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤：（1）将苯乙烯类单体与丙烯酸酯类单体的混合物A转移至带回流冷凝和剪切乳化装置的反应釜中，其中苯乙烯类单体与丙烯酸酯类单体的质量比3：2~2.5；（2）配制可聚合乳化剂单体与去离子水的混合物B，其中可聚合乳化剂单体和去离子水的质量比为1：20~22，可聚合乳化剂单体与混合物A的质量比为1：4~5；（3）将混合物B转移至步骤（1）所述的反应釜中，同时向反应釜中持续通入氮气鼓泡除氧，开动剪切乳化装置，设定乳化速度为3000~5000 r/min、乳化时间为10~15 min，得到乳液C；（4）开动反应釜搅拌装置，控制搅拌速度为300~500 r/min，开启反应釜升温装置，设定温度为75~85 ℃；（5）开启回流冷凝装置并持续向反应釜内通入氮气鼓泡除氧，待反应釜内温度达到75~80 ℃后，向步骤（3）所得的乳液C中加入质量份数为2~3%的引发剂去离子水溶液，引发剂用量为乳液C质量的0.37~0.43%；（6）反应釜保温密闭反应6~8 h后停止搅拌，得到白色乳液即为本专利技术水基钻井液用降滤失封堵剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马诚，李剑，毛微，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21