一种钻井液包被剂的制备方法技术

本发明专利技术属于钻井液助剂制备技术领域，具体涉及一种钻井液包被剂的制备方法。本发明专利技术先将聚乙酸乙烯酯、异丙醇及六甲基二硅氧烷在氮气保护下预热，再加入催化剂升温反应，同时滴加氢氧化钠乙醇溶液反应，出料，收集出料物静置过滤，再收集滤饼烘干、粉碎、过筛，得过筛颗粒，再将过筛颗粒与生物液、丙烯酰胺等在氮气保护下反应，再过硫酸铵溶液反应出料，随后过滤并收集过滤液静置，再经过滤后收集滤渣烘干球磨，即可得钻井液包被剂，本发明专利技术所得钻井液包被剂具有较好的抗高温性能，经高温热滚老化后，仍具有较高的粘度和动切力，能在井下高温环境下起到较好的包被作用，同时包被剂具有较好的可生物降解性，使用后易降解，不会对环境造成污染。

Preparation method of drilling fluid coating agent

The invention belongs to the field of drilling fluid additive preparation technology, in particular relates to a preparation method of drilling fluid coating agent. The present invention first polyvinyl acetate, isopropyl alcohol and six methyl siloxane two under the protection of nitrogen preheating, adding catalyst and reaction temperature reaction, drops, and sodium hydroxide ethanol solution discharge, collect material static filtration, and then collect the cake drying, crushing and sieving, to sieve particles, then the screening of acrylamide particles and biological fluids, etc. under the protection of nitrogen, and ammonium persulfate solution reaction material, then filtering and collecting filtered liquid static, filtered and collected after drying the residue to milling, drilling fluid coating agent, the invention of the drilling fluid coating agent with high temperature resistance well, after the high temperature aging after hot rolling, still has a higher viscosity and shear force, under the high temperature environment can play a better role at the same time coated coating agent, has good biodegradability, easy to use Degradation will not cause pollution to the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液包被剂的制备方法
本专利技术属于钻井液助剂制备
，具体涉及一种钻井液包被剂的制备方法。
技术介绍
包被剂是水基钻井液体系中使用广泛且非常重要的一种添加剂，依靠化学键吸附在钻屑表面，将其缠绕包裹，防止钻屑与水分子接触发生水化分散，同时钻井液包被剂还具有提高井壁稳定性及钻井速度、降低失水、改善流型、增加体系润滑性等功能。目前常用的包被剂为聚丙烯酰胺类聚合物，如专利申请号CN201510848970.1公开了“一种水基钻井液用包被剂”，该包被剂是由液体聚丙烯酰胺，AMPS，N-甲基吡咯烷酮，纯碱，助溶剂，亚硫酸氢钠和双氧水组成，该包被剂加入钻井液后可有效控制滤矢量，还可用于盐水钻井液体系。又如专利申请号CN201410488756.5公开了“一种水基钻井液用低分子量阳离子聚丙烯酰胺包被剂及其制备方法”，该包被剂由三种单体共聚而成，用于水基钻井液中，易溶解，便于现场应用，同时包被抑制效果良好，能够提高钻井液体系的性能。这些包被剂在各自适用的钻井液体系中表现出了较好的性能，改善了钻井液体系的流变性，但在使用过程中，也表现出了一些不足，主要是包被剂的抗温性不够理想，其抗高温温度最高只能达到150℃，对于深井及超深井，其井下温度有时达到180℃，在这种井下环境中包被剂包被作用易降低，甚至失效，同时现有钻井液包被剂主要采用合成工艺，聚合物分子量高，可生物降解性较低，易对环境造成污染，这些问题严重阻碍了钻井液包被剂的发展。因此，如何提高现有钻井液包被剂的抗温性能，增强包被剂在受热后的包被作用，同时改善包被剂的生物降解性能是钻井液助剂制备
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前钻井液包被剂抗温性不够理想，在深井及超深井中高温环境下，包被作用易降低，甚至失效，且钻井液包被剂不易分解，易造成环境污染的问题，提供了一种钻井液包被剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：（1）取聚乙酸乙烯酯、异丙醇及六甲基二硅氧烷放入反应器中，使用氮气保护，在70～80℃下预热，再加入催化剂，升温至105～110℃，进行反应，同时滴加质量分数为10%的氢氧化钠乙醇溶液；（2）在反应结束后，冷却至室温，出料，收集出料物，将出料物置于4～6℃下静置，过滤，收集滤饼，将滤饼烘干，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；（3）按重量份数计，取90～100份1.2mol/L乙醇溶液、40～50份过筛颗粒、30～35份生物液、15～18份丙烯酰胺、12～14份（3-丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵及3～6份1.6mol/L过硫酸铵溶液，首先将1.2mol/L乙醇溶液、过筛颗粒、生物液、丙烯酰胺、（3-丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵放入反应釜中，使用氮气保护，在40～45℃下预热，升温至48～50℃，进行反应，同时滴加1.6mol/L过硫酸铵溶液，反应结束后趁热出料，过滤，收集过滤液；（4）将过滤液置于1～3℃下静置，过滤，收集滤渣，并将滤渣烘干，球磨，收集球磨物，即可得钻井液包被剂。所述步骤（1）中聚乙酸乙烯酯、异丙醇及六甲基二硅氧烷的质量比为6～8:13～16:1～3。所述步骤（1）中催化剂为齐格勒-纳塔催化剂，催化剂的加入量为聚乙酸乙烯酯质量的1～3%，质量分数为10%的氢氧化钠乙醇溶液的滴加量为聚乙酸乙烯酯质量的50～60%。所述步骤（3）中生物液的制备过程为：A.按重量份数计，取80～90份蒸馏水、30～40份酵母浸膏、4～6份氯化钙、1～3份硫酸铵，搅拌均匀，并进行杀菌消毒，得培养液；B.将水熊放入培养液中，每毫升培养液放1只水熊，在30～35℃下培养6～10天，再放入捣碎机中捣碎，过滤，收集过滤液，即可得生物液。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术以聚乙酸乙烯酯制备聚乙烯醇的过程中，添加六甲基二硅氧烷硅单体，对聚乙烯醇进行改性，提高与钻屑的结合力，增加包裹效果，同时提高了耐温性能，随后通过丙烯酰胺、（3-丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵对聚合物进行改性，增加阳离子，提高捕捉钻屑，提高与钻屑的结合，同时利用提取水熊内部耐高温的酶、有机酸等耐高温有机质，通过聚合物的包裹，进而提高钻井液包被剂的耐温性，同时液增加了生物降解性能，避免了对环境的污染。具体实施方式催化剂选择为齐格勒-纳塔催化剂。生物液的制备过程为：A.按重量份数计，取80～90份蒸馏水、30～40份酵母浸膏、4～6份氯化钙、1～3份硫酸铵，搅拌均匀，并进行杀菌消毒，得培养液；B.将水熊放入培养液中，每毫升培养液放1只水熊，在30～35℃下培养6～10天，再放入捣碎机中以12000～15000r/min捣碎，过滤，收集过滤液，即可得生物液。本专利技术钻井液包被剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比为6～8:13～16:1～3，取聚乙酸乙烯酯、异丙醇及六甲基二硅氧烷放入反应器中，使用氮气保护，在70～80℃下预热10～15min，再加入聚乙酸乙烯酯质量1～3%的催化剂，升温至105～110℃，进行反应6～8h，同时滴加质量分数为10%的氢氧化钠乙醇溶液，滴加量为聚乙酸乙烯酯质量的50～60%，控制在1h内滴加完成；（2）在反应结束后，冷却至室温，出料，收集出料物，将出料物置于4～6℃下静置2～3h，过滤，收集滤饼，将滤饼烘干，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；（3）按重量份数计，取90～100份1.2mol/L乙醇溶液、40～50份过筛颗粒、30～35份生物液、15～18份丙烯酰胺、12～14份（3-丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵及3～6份1.6mol/L过硫酸铵溶液，首先将1.2mol/L乙醇溶液、过筛颗粒、生物液、丙烯酰胺、（3-丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵放入反应釜中，使用氮气保护，在40～45℃下预热30～50min，升温至48～50℃，进行反应4～6h，同时滴加1.6mol/L过硫酸铵溶液，控制在1～2h滴加完成，反应结束后趁热出料，过滤，收集过滤液；（4）将过滤液置于1～3℃下静置10～12h，过滤，收集滤渣，并将滤渣烘干，将烘干后的滤渣放入球磨机中以500r/min球磨30～40min，收集球磨物，即可得钻井液包被剂。实例1催化剂选择为齐格勒-纳塔催化剂。（生产厂家：大连海晨化工矿产有限公司）生物液的制备过程为：A.按重量份数计，取80份蒸馏水、30份酵母浸膏、4份氯化钙、1份硫酸铵，搅拌均匀，并进行杀菌消毒，得培养液；B.将水熊放入培养液中，每毫升培养液放1只水熊，在30℃下培养6天，再放入捣碎机中以12000r/min捣碎，过滤，收集过滤液，即可得生物液。本专利技术钻井液包被剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比为6:13:1，取聚乙酸乙烯酯、异丙醇及六甲基二硅氧烷放入反应器中，使用氮气保护，在70℃下预热10min，再加入聚乙酸乙烯酯质量1%的催化剂，升温至105℃，进行反应6h，同时滴加质量分数为10%的氢氧化钠乙醇溶液，滴加量为聚乙酸乙烯酯质量的50%，控制在1h内滴加完成；（2）在反应结束后，冷却至室温，出料，收集出料物，将出料物置于4℃下静置2h，过滤，收集滤饼，将滤饼烘干，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；（3）按重量份数计，取90份1.2mol/L乙醇溶液、40份过筛颗粒、30份生物液、15份丙烯酰胺、12份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液包被剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）取聚乙酸乙烯酯、异丙醇及六甲基二硅氧烷放入反应器中，使用氮气保护，在70～80℃下预热，再加入催化剂，升温至105～110℃，进行反应，同时滴加质量分数为10%的氢氧化钠乙醇溶液；（2）在反应结束后，冷却至室温，出料，收集出料物，将出料物置于4～6℃下静置，过滤，收集滤饼，将滤饼烘干，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；（3）按重量份数计，取90～100份1.2mol/L乙醇溶液、40～50份过筛颗粒、30～35份生物液、15～18份丙烯酰胺、12～14份（3‑丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵及3～6份1.6mol/L过硫酸铵溶液，首先将1.2mol/L乙醇溶液、过筛颗粒、生物液、丙烯酰胺、（3‑丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵放入反应釜中，使用氮气保护，在40～45℃下预热，升温至48～50℃，进行反应，同时滴加1.6mol/L过硫酸铵溶液，反应结束后趁热出料，过滤，收集过滤液；（4）将过滤液置于1～3℃下静置，过滤，收集滤渣，并将滤渣烘干，球磨，收集球磨物，即可得钻井液包被剂。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液包被剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）取聚乙酸乙烯酯、异丙醇及六甲基二硅氧烷放入反应器中，使用氮气保护，在70～80℃下预热，再加入催化剂，升温至105～110℃，进行反应，同时滴加质量分数为10%的氢氧化钠乙醇溶液；（2）在反应结束后，冷却至室温，出料，收集出料物，将出料物置于4～6℃下静置，过滤，收集滤饼，将滤饼烘干，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；（3）按重量份数计，取90～100份1.2mol/L乙醇溶液、40～50份过筛颗粒、30～35份生物液、15～18份丙烯酰胺、12～14份（3-丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵及3～6份1.6mol/L过硫酸铵溶液，首先将1.2mol/L乙醇溶液、过筛颗粒、生物液、丙烯酰胺、（3-丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵放入反应釜中，使用氮气保护，在40～45℃下预热，升温至48～50℃，进行反应，同时滴加1.6mol/L过硫酸铵溶液，反应结束后趁热出料，过滤，收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，王磊，潘宏梅，
申请(专利权)人：常州市瑞泰物资有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32