本发明专利技术涉及钻井液用提切降滤失剂及其制备方法，其中所述钻井液用提切降滤失剂由交联淀粉与改性后的天然纤维和生物胶在引发剂A的作用下与共聚单体进行接枝共聚制得，其中，以交联淀粉重量为基准，其他各原料的重量分数为：生物胶10～35％，天然纤维10～35％，碱化剂2～8％，氯乙酸钠1～5％，环氧氯丙烷0.5～3％，共聚单体20～60％，引发剂A0.5～2％。本发明专利技术提供的钻井液用提切降滤失剂能够科学调整钻井液的表观粘度和静切力的大小，具有良好的降滤失性能和提切性能，且抗盐、抗温效果好。
【技术实现步骤摘要】
钻井液用提切降滤失剂及其制备方法
本专利技术属于油田钻井液用助剂
，具体涉及一种钻井液用提切降滤失剂及其制备方法。
技术介绍
在钻井过程中，钻井液处理剂的加入是保证钻井过程顺利进行的必要条件。如今，随着世界油气资源需求的迅猛增加，石油钻探技术的不断发展，钻遇地层日趋复杂，水平井、大位移井数量迅速增加，深水钻井、无固相钻井等技术迅速发展。深水钻井过程中，井眼与隔水管之间温度和流速变化较大，钻井液体系的流变性能容易波动，井控难度增大，特别是对降滤失性能和携砂性能提出了更高的要求。无固相钻井液的密度低，润滑、冷却性能好，有利于提高钻速和减小漏失能大大提高钻头高效破岩能力，能提高钻头寿命，因此应用越来越广；但是其存在失水大，携岩能力差等缺点。大位移井可以充分利用已有平台或陆基开发边际油田以及海上油气田，把许多油气藏串联起来，可以节省大量重复建设的费用节省投资；但是大位移井存在大段的水平段，水平段对泥浆的携砂能力和悬浮性能要求非常高。这些先进的钻井技术迅速发展，这便对钻井液工艺提出了越来越高的要求。钻井液的切力小，悬浮性差，携砂困难，直接影响重晶石沉降、当量循环密度、激动压力和抽吸压力等，容易引起沉沙卡钻等不良后果；因此，提切剂的加入可以适当控制切力，是复杂经钻井成功的保证。降滤失剂通过在井壁形成低渗透率、薄而致密的滤饼而降低钻井液的滤失量，从而避免井径不规则、井壁垮塌、损害油气层、卡钻以及测井不准等不良状况发生。目前的油田钻井液用提切剂以黄原胶用量最大，但是其在提高切力的同时会大幅提高表观粘度，给钻井液的维护带来困难。但具备良好的抗温性抗盐性、能够提高钻井液的悬浮性和携砂性、又不会大幅提高钻井液表观粘度的产品却很少。因此，目前需要开发出提切能力强又不大幅增加钻井液表观粘度、同时具有一定的降滤失性能和抗温抗盐效果好的提切剂产品，来满足当前现场钻井液的维护和处理的需要。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的一个目的是提供一种钻井液用提切降滤失剂，该钻井液用提切降滤失剂具有良好的提切性能和降滤失性能，抗盐能力强，抗温效果好。本专利技术的另一个目的是提供一种钻井液用提切降滤失剂的制备方法，该方法，该方法工艺合理，条件温和、可控，无后处理。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：钻井液用提切降滤失剂，由交联淀粉与改性后的天然纤维和生物胶在引发剂A的作用下与共聚单体进行接枝共聚制得，其中，以交联淀粉重量为基准，其他各原料的重量分数为，进一步，所述交联淀粉采用以下方法制备：(1)称取包含淀粉在内的各原料，以原料淀粉重量为基准，其他各原料的重量分数为：(2)按配比将淀粉、有机溶剂及缓冲溶液加入到反应釜R2中，同时将所述比例的有机膦酸盐配成25～30wt％的有机膦酸盐水溶液，也加入到反应釜R2中，升温且保持温度在40～60℃之间，搅拌反应0.5～1h；(3)将所述比例的碱化剂溶于水，制成45～50wt％碱化剂水溶液，并将碱化剂水溶液加入到反应釜R2中，保持温度在60～90℃，搅拌20～30分钟；(4)将所述比例的氯乙酸钠溶于水，制成20～30wt％氯乙酸钠水溶液，并将氯乙酸钠水溶液加入到反应釜R2中，保持温度在60～90℃之间，搅拌反应1～1.5h；(5)将交联剂、引发剂B分别溶于溶剂中配成20～30wt％交联剂溶液、20～30wt％引发剂B溶液，并加入到反应釜R2中，搅拌，待温度升至80～100℃之间，保温反应0.5～1h；(6)蒸馏回收步骤(5)所得反应产物中的溶剂，将产物进行烘干、粉碎，过筛即得交联淀粉。再进一步，制备交联淀粉时，淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉或土豆淀粉中的任意一种或两种以上组成的混合物；有机膦酸盐选自水杨酸基膦酸盐、二乙基乙烯基膦酸盐、焦磷酸双酯中的一种或两种以上按一定比例组成的混合物所述，有机膦酸盐可以是钠盐或钾盐；有机溶剂为甲醇或体积浓度为80～90％的酒精；缓冲溶液的pH为7～9，配制缓冲溶液的缓冲剂为磷酸二氢钠和磷酸一氢钠的混合物或磷酸一氢钠和柠檬酸的混合物或二者的组合；碱化剂为氢氧化钠或氢氧化钾或二者的混合物；交联剂选自环氧氯丙烷、三氯氧磷、甲醛中任意一种或多种组成的混合物；引发剂B为过硫酸铵和亚硫酸钠的混合物、过氧化氢和酒石酸的混合物、过硫酸钾和氯化亚铁的混合物中的任意一种或多种的组合。本文中，制备提切降滤失剂时，其他各原料的重量分数是指其他各原料的重量与交联淀粉重量的比值；制备交联淀粉时，其他各原料的重量分数是指其他各原料的重量与淀粉重量的比值。本专利技术的原料交联淀粉可以是现有方法改性得到的交联淀粉。优选情况下，本专利技术的原料交联淀粉采用上述方法制备，其制备方法同时记载在本专利技术同日递交的专利技术名称为“钻井液用交联淀粉及其制备方法”的专利申请中。进一步，所述生物胶选自黄原胶、瓜尔胶、果胶中的任意一种或两种以上组成的混合物；天然纤维为麻纤维、棉纤维、木粉和果壳中的一种或两种。进一步，碱化剂为氢氧化钠或氢氧化钾或二者的混合物。进一步，所述的共聚单体为丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸中的一种或两种。进一步，所述引发剂A为硝酸铈铵、过硫酸铵、过硫酸钾和亚硫酸氢钠中的一种或两种。本专利技术提供的上述钻井液用提切降滤失剂的制备方法包括以下步骤：(1)按配比将天然纤维和生物胶加入到反应釜R1中；将碱化剂溶于水，将制成的碱化剂水溶液加入到反应釜R1中，搅拌混合均匀；(2)按配比将氯乙酸钠溶于水，将制成的氯乙酸钠水溶液加入到反应釜R1中，保持温度在50～80℃之间，搅拌反应30～50分钟；(3)按配比将环氧氯丙烷加入到反应釜R1中，保持温度在50～80℃之间，搅拌反应30～50分钟；(4)将交联淀粉在搅拌条件下加入到反应釜R1中，继续保持温度在50～80℃之间，搅拌混合均匀；(5)按配比将引发剂A溶于水，将配制成的引发剂A水溶液加入到反应釜R1中，搅拌混合均匀；(6)按配比将共聚单体溶于水，将制成的共聚单体水溶液加入到反应釜R1中，搅拌混合均匀，保持温度在50～80℃之间反应20～40分钟即可得产物。进一步，步骤(1)中碱化剂水溶液的浓度为30～40wt％；步骤(2)中氯乙酸钠水溶液的浓度为30～40wt％；步骤(5)中引发剂A水溶液的浓度为5～10wt％；步骤(6)中共聚单体水溶液的浓度为40～50wt％。进一步，所述制备方法还包括，将步骤(6)的产物进行烘干、粉碎，即得钻井液用提切降滤失剂成品。可根据实际需要控制粉碎程度，得到所需要的成品颗粒度。本专利技术提供的钻井液用提切降滤失剂(本文简称VIF)具有以下显著的特点和优点：第一、VIF产品中含有综合性能结构调整组份——交联淀粉和改性天然纤维与生物胶的接枝共聚物，同时其分子链具有很强的伸展能力，在水中搅拌后能迅速分散、伸展并形成具有一定强度的空间网状结构，具有一定的塑性，可科学调整钻井液的的表观粘度和静切力的大小，使得VIF在不大幅提高钻井液表观粘度的同时，可以具有较高的塑性粘度和屈服值，从而自由调节动塑比(YP/PV)。第二，该VIF产品在饱和盐水基浆中具有优秀的降滤失性能和提切效果，表明其抗盐能力强。第三，该VIF产品抗温效果好，其在饱和盐水体系中160℃下老化16h，依然具有良好的降滤失性能和提切性能。具体实施方式下面结本文档来自技高网...
【技术保护点】
钻井液用提切降滤失剂，其特征在于，由交联淀粉与改性后的天然纤维和生物胶在引发剂A的作用下与共聚单体进行接枝共聚制得，其中，以交联淀粉重量为基准，其他各原料的重量分数为，
【技术特征摘要】
1.钻井液用提切降滤失剂，其特征在于，由交联淀粉与改性后的天然纤维和生物胶在引发剂A的作用下与共聚单体进行接枝共聚制得，其中，以交联淀粉重量为基准，其他各原料的重量分数为，生物胶 10～35%天然纤维 10～35%碱化剂 2～8%氯乙酸钠 1～5%环氧氯丙烷 0.5～3%共聚单体 20～60%引发剂A 0.5～2%；所述的交联淀粉采用以下方法制备：（1）称取包含淀粉在内的各原料，以原料淀粉重量为基准，其他各原料的重量分数为：有机膦酸盐5～10%有机溶剂30～40%氯乙酸钠5～15%引发剂B0.05～1%交联剂0.05～0.1%碱化剂5～15%；（2）按配比将淀粉、有机溶剂及缓冲溶液加入到反应釜R2中，同时将所述比例的有机膦酸盐配成25～30wt%的有机膦酸盐水溶液，也加入到反应釜R2中，升温且保持温度在40～60℃之间，搅拌反应0.5～1h；（3）将所述比例的碱化剂溶于水，制成45～50wt%碱化剂水溶液，并将碱化剂水溶液加入到反应釜R2中，保持温度在60～90℃，搅拌20～30分钟；（4）将所述比例的氯乙酸钠溶于水，制成20～30wt%氯乙酸钠水溶液，并将氯乙酸钠水溶液加入到反应釜R2中，保持温度在60～90℃之间，搅拌反应1～1.5h；（5）将交联剂、引发剂B分别溶于溶剂中配成20～30wt%交联剂溶液、20～30wt%引发剂B溶液，并加入到反应釜R2中，搅拌混合均匀，待温度升至80～100℃之间，保温反应0.5～1h；（6）蒸馏回收步骤（5）所得反应产物中的溶剂，将产物进行烘干、粉碎，过筛即得交联淀粉，所述的共聚单体为丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸中的一种或两种，所述的引发剂B为过硫酸铵和亚硫酸钠的混合物、过氧化氢和酒石酸的混合物、过硫酸钾和氯化亚铁的混合物中的任意一种或多种的组合。2.根据权利要求1所述的钻井液用提切降滤失剂，其特征在于，制备交联淀粉时，淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉或土豆淀粉中的任意一种或两种以上组成的混合物；有机膦酸盐选自水杨酸基膦酸盐、二乙基乙烯基膦酸盐中的一种或两种按一定比例组...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙保明，权换哲，冯理琼，
申请(专利权)人：北京中科日升科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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