一种钻井液降滤失剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钻井液降滤失剂，其特征在于，由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵制备而成。本发明专利技术以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵为原料制备钻井液降滤失剂，所述钻井液降滤失剂有较好的降滤失性，同时，有较好的抗温抗盐性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油天然气
，具体涉及一种钻井液降滤失剂及其制备方法。
技术介绍
在钻井过程中，由于压差的作用，钻井液中的水分不可避免地通过井壁滤失到地层中，造成钻井液失水。随着水分进入地层，钻井液中粘土颗粒便附着在井壁上形成“滤饼”，形成一个滤饼井壁。由于滤饼井壁比原来的井壁致密得多，所以它一方面阻止了钻井液的进一步失水，一方面起到了保护井壁的作用。但是在滤饼井壁形成的过程中，滤失的水分过多，滤饼过厚，细粘土颗粒随水分进入地层等都会影响正常钻井，并对地层造成伤害。在20世纪70年代，聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺和水解聚丙烯腈盐钻井液降滤失剂，广泛应用于钻井现场，逐步形成了一种合成树脂型钻井液降滤失剂，磺化酚醛树脂(SMP)为主要代表，并用它来解决钻井施工复杂的问题，有效地促进了钻井液技术水平提高；在实施深井超深井钻井，磺化酚醛树脂(SMP)作为一种有效的钻井液高温降滤失剂成功地应用，促进高温钻井液得到了广泛的应用，具有广泛的推广和应用。自20世纪80年代，经过不断的发展，一系列的钻井液降滤失剂已被开发，据报道，提高不同钻井环境开发，基本满足不同钻井作业和中国的主要石油领域的需求，有效地促进现代钻井技术的发展。其中最引人注目的是，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的研究(AMPS)共聚物钻井液降滤失剂。分子的结构具有耐高温的磺酸基，并对温度影响显著，具有良好的耐盐性。在第20世纪80年代，国家开始研究2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，单体引入水基钻井液降滤失剂在高温高盐环境中得到较好应用，取得了突破性的进展。随着石油和天然气钻井的发展，钻井液降滤失剂的要求也越来越高，由于深井、高盐膏地层的不断开采，传统的降滤失剂抗高温、耐盐性能已经不能满足日趋复杂地层需要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种钻井液降滤失剂及其制备方法，本专利技术提供的钻井液降滤失剂具有良好的抗高温和耐盐性能。本专利技术提供了一种钻井液降滤失剂，其特征在于，由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵制备而成。优选的，具有式(I)结构：式(I)中，x：y：z＝(2.17～9.1)：(43.47～72.72)：(18.2～54.3)。本专利技术还提供了一种钻井液降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、引发剂和水混合加热，得到钻井液降滤失剂。优选的，包括以下步骤：将丙烯酰胺与水混合，搅拌溶解，接着加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，搅拌溶解，再加入十六烷基二甲基烯丙基氯化铵，搅拌溶解，得到单体混合溶液；将所述单体混合溶液与引发剂混合加热，得到凝胶产物；将所述凝胶产物进行醇洗和干燥，得到钻井液降滤失剂。优选的，所述引发剂为(NH4)2S2O8与NaHSO3的复合引发剂。优选的，所述(NH4)2S2O8与NaHSO3的质量比为1:1。优选的，所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵的摩尔比为(18.2～54.3)：(43.47～72.72)：(2.17～9.1)。优选的，所述引发剂的加入量占所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵的总质量的0.1wt％～0.5wt％。优选的，所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵的总质量占所述单体混合溶液的10wt％～30wt％。优选的，所述加热反应的温度为40～60℃，所述加热反应的时间为1～6h。与现有技术相比，本专利技术提供了一种钻井液降滤失剂，其特征在于，由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵制备而成。本专利技术以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵为原料制备钻井液降滤失剂，所述钻井液降滤失剂有较好的降滤失性，同时，有较好的抗温抗盐性能。结果表明，把1.6％的本专利技术提供的钻井液降滤失剂加入到含4％钙膨润土基浆中的失水量为7.7mL；当盐浓度为15％时，钻井液的滤失量为13.8mL，当钙达4.0％时API失水量13.2mL，降滤失剂在温度为160℃时在滚热炉中热滚16h，然后测其前后API滤失量，都保持在14.2mL左右。附图说明图1为实施例33制备得到的钻井液降滤失剂的红外谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种钻井液降滤失剂，由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵制备而成。所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵的摩尔比优选为(18.2～54.3)：(43.47～72.72)：(2.17～9.1)，更优选为(20～50)：(45～70)：(3～8)。在本专利技术中，所述钻井液降滤失剂具有式(I)结构：式(I)中，x：y：z＝(2.17～9.1)：(43.47～72.72)：(18.2～54.3)，优选的，x：y：z＝(3～8)：(45～70)：(20～50)。本专利技术还提供了一种钻井液降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、引发剂和水混合加热，得到钻井液降滤失剂。本专利技术首先将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、引发剂和水混合。在本专利技术中，所述混合加热的方法优选按照如下步骤进行：将丙烯酰胺与水混合，搅拌溶解，接着加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，搅拌溶解，再加入十六烷基二甲基烯丙基氯化铵，搅拌溶解，得到单体混合溶液；将所述单体混合溶液与引发剂混合加热，得到凝胶产物；将所述凝胶产物进行醇洗和干燥，得到钻井液降滤失剂。本专利技术首先将丙烯酰胺与水混合，搅拌溶解，接着加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，搅拌溶解，再加入十六烷基二甲基烯丙基氯化铵，搅拌溶解，得到单体混合溶液。在本专利技术中，所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵的摩尔比优选为(18.2～54.3)：(43.47～72.72)：(2.17～9.1)，更优选为(20～50)：(45～70)：(3～8)。所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵的总质量占所述单体混合溶液的10wt％～30wt％，优选为15wt％～25wt％。在本专利技术中，所述单体混合溶液的pH优选为5～9，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液降滤失剂，其特征在于，由丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液降滤失剂，其特征在于，由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲
基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵制备而成。
2.根据权利要求1所述的钻井液降滤失剂，其特征在于，具有式(I)结
构：
式(I)中，x：y：z＝(2.17～9.1)：(43.47～72.72)：(18.2～54.3)。
3.一种钻井液降滤失剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化
铵、引发剂和水混合加热，得到钻井液降滤失剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将丙烯酰胺与水混合，搅拌溶解，接着加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，
搅拌溶解，再加入十六烷基二甲基烯丙基氯化铵，搅拌溶解，得到单体混合
溶液；
将所述单体混合溶液与引发剂混合加热，得到凝胶产物；
将所述凝胶产物进行醇洗和干燥，得到钻井液降滤失剂。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：全红平，张宁康，陈燎，张太亮，段文猛，
申请(专利权)人：西南石油大学，成都菲尔特技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51