钻井液用固壁剂改性树脂聚合物及其制备方法技术

一种钻井液用固壁剂改性树脂聚合物及其制备方法，改性树脂聚合物是由下述原料制成的：脂肪醇、环氧丙烷、硬脂酸、表面活性剂、偶氮类引发剂。表面活性剂选自月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂一种或者几种；偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈中的一种。制备方法：称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，得到混合物即混合料；对混合物加热，加入偶氮类引发剂进行聚合反应，得到聚合产物；在聚合产物中加入硬脂酸和表面活性剂进行缩合反应，得到缩合产物；将缩合产物降至室温，得到改性树脂聚合物。本发明专利技术能抗180℃以上高温，既能有效增强井壁稳定，也能降滤失量，避免了井壁垮塌，确证了钻井工程安全。

Resin polymer modified by wall fixing agent for drilling fluid and preparation method thereof

The invention relates to a resin polymer modified by a wall fixing agent for drilling fluid and a preparation method thereof. The modified resin polymer is made from the following raw materials: fatty alcohol, propylene oxide, stearic acid, surfactant and azo initiator. Surfactants are selected from one or more of sodium lauryl sulfate, sodium glycocholate, and triethanolamine oleic acid soaps; azo initiators are selected from azodiisobutyronitrile, azodiisopentanitrile, and azodiisoheptanonitrile. Preparation methods: fatty alcohol and propylene oxide were added into the reactor to obtain the mixture, that is, mixture; the mixture was heated, and azo initiator was added to polymerize to obtain the polymerization product; stearic acid and surfactant were added to the polymerization product for condensation reaction to obtain condensation products; condensation products were obtained; condensation products were obtained. The product was reduced to room temperature and the modified resin polymer was obtained. The invention can resist high temperature above 180 C, can effectively enhance wellbore stability, and can also reduce filtration loss, avoid wellbore collapse, and ensure drilling engineering safety.

【技术实现步骤摘要】
钻井液用固壁剂改性树脂聚合物及其制备方法
本专利技术涉及一种钻井液用固壁剂，特别是一种钻井液用固壁剂改性树脂聚合物，属于石油钻井助剂，该产品具有高效性与环保性。本专利技术还涉及所述钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法。
技术介绍
在石油天然气钻井工程中，井壁稳定问题一直是困扰国内外钻井界的难题，每年因井壁失稳经济损失巨大。井壁稳定是钻井工程质量优质的保证，对于松软、易垮塌地层以及泥页岩段，稳定井壁的意义尤为重大。常见的钻井液用液体固壁剂仅是从减轻钻井液的不稳定影响方面着手，由于不能完全抑制泥页岩的水化膨胀或阻比自由水的滤失，这些钻井液处理剂只能在一定程度上减轻井壁失稳所造成的影响，不适用于极易坍塌或造浆的地层。为了从根本上避免井壁失稳引起的缩径卡钻、井壁坍塌等工程事故，应该随钻将井壁岩石直接加固，大幅提高井壁岩石的力学稳定性，同时需要保证产品的高效性与环保性。专利技术人检索到以下相关专利文献：CN102250593A公开了一种水基钻井液用防塌抑制剂，涉及防塌抑制剂及其制备方法
，包括如下重量配比的组分：环氧乙烷：60-100份；环氧丙烷：95-110份；有机胺：50-60份；起始剂：10-20份；催化剂：2-5份。CN107418529A公开了一种钻井液防塌剂，它的制成方法是以衣康酸为原料，经酰氯化后再与氨气反应、旋蒸浓缩，得到浓缩液后与2-丙烯醇、烯丙基磺酸钠等反应，再加入引发剂、乳化剂反应，得到乳液，随后将木质素与高碘酸钠反应、过滤，得氧化木质素，对其进行改性后与乳液、醋酸乙烯酯均聚胶粉、表面活性剂搅拌出料。CN106701045A公开了一种高效封堵型钻井液防塌剂、生产方法及其使用方法，由慢裂型阳离子乳化沥青、抗破乳剂和软化点调节剂组成，慢裂型乳化剂、抗破乳剂、水先配成皂液并酸化，酸化的皂液和沥青通过胶体磨研磨制成慢裂型阳离子乳化沥青。CN105419748A公开了一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂及其制备方法，它的制成组分是，含油污泥30～80份；石油沥青30～80份；磺化剂30～160份；氢氧化钠溶液10～200份；轻质有机溶剂30～300份；表面活性剂1～20份；降滤失剂1～30份；惰性填充材料1～30份。CN104327807A公开了一种钻井液用无荧光防塌剂，通过阳离子化反应将正氮侧基引入了改性聚乙烯醇。虽然这些防塌剂有一定的抑制页岩能力，但是对于增强岩石间的胶结力效果不佳，且部分材料存在一定的毒性和污染性，不能保证钻井施工的质量和对环境资源的保护。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种钻井液用固壁剂改性树脂聚合物，它能抗高温，有效减低滤失量，有效增强岩石间的胶结力，提高抗破坏强度，从而稳定井壁，避免垮塌，且具有环保性，生物降解性好。为此，本专利技术所要解决的另一个技术问题在于，提供一种钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种钻井液用固壁剂改性树脂聚合物，其技术方案在于它是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂选自月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂一种或者几种以任意比例形成的组合物(即组合，或者说是混合物)；上述的偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈中的一种；所述的脂肪醇为市售商品天然脂肪醇(C16-18醇，十六十八脂肪醇)。所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①首先按上述重量配比称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，使这两种原料充分混合，得到混合物即混合料；②对混合物缓慢加热至100～130℃，开启搅拌，加入偶氮类引发剂进行聚合反应，聚合温度为100～130℃，聚合(反应)时间为1～3h(1～3小时)，反应冷却至40～50℃后得到聚合产物；③在所述聚合产物即聚合反应得到的产物中加入硬脂酸和表面活性剂进行(改性的)缩合反应，缩合反应温度为70～90℃，缩合(反应)时间为1～2h，得到缩合产物；④将上述缩合产物(即缩合反应得到的产物)降至室温，得到的(最终)产物即为钻井液用固壁剂改性树脂聚合物。上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂选自月桂醇硫酸钠、三乙醇胺油酸皂两种原料的组合，月桂醇硫酸钠与三乙醇胺油酸皂的重量之比为1∶0.5；上述的偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈。所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①首先按上述重量配比称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，使这两种原料充分混合，得到混合物即混合料；②对混合物缓慢加热至110℃，开启搅拌，加入偶氮类引发剂进行聚合反应，聚合温度为110℃，聚合时间为2.5h，反应冷却至40℃后得到聚合产物；③在所述聚合产物即聚合反应得到的产物中加入硬脂酸和月桂醇硫酸钠、三乙醇胺油酸皂进行缩合反应，缩合反应温度为80℃，缩合时间为1h，得到缩合产物；④将上述缩合产物降至室温，得到的产物即为钻井液用固壁剂改性树脂聚合物。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂选自月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂三种原料的组合，月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂的重量之比为1∶0.5∶0.8；上述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈。所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①首先按上述重量配比称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，使这两种原料充分混合，得到混合物即混合料；②对混合物缓慢加热至115℃，开启搅拌，加入偶氮类引发剂进行聚合反应，聚合温度为115℃，聚合时间为2.0h，反应冷却至43℃后得到聚合产物；③在所述聚合产物即聚合反应得到的产物中加入硬脂酸和月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂进行缩合反应，缩合反应温度为80℃，缩合时间为1.5h，得到缩合产物；④将上述缩合产物降至室温，得到的产物即为钻井液用固壁剂改性树脂聚合物。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂为月桂醇硫酸钠，上述的偶氮类引发剂为偶氮二异庚腈。所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①首先按上述重量配比称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，使这两种原料充分混合，得到混合物即混合料；②对混合物缓慢加热至120℃，开启搅拌，加入偶氮类引发剂进行聚合反应，聚合温度为120℃，聚合时间为1.5h，反应冷却至45℃后得到聚合产物；③在所述聚合产物即聚合反应得到的产物中加入硬脂酸和表面活性剂进行缩合反应，缩合反应温度为85℃，缩合时间为1.5h，得到缩合产物；④将上述缩合产物降至室温，得到的产物即为钻井液用固壁剂改性树脂聚合物。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂为甘胆酸钠，上述的偶氮类引发剂为偶氮二异戊腈。所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①首先按上述重量配比称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，使这两种原料充分混合，得到混合物即混合料；②对混合物缓慢加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井液用固壁剂改性树脂聚合物，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】
1.一种钻井液用固壁剂改性树脂聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂选自月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂一种或者几种以任意比例形成的组合物；上述的偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈中的一种；所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①首先按上述重量配比称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，使这两种原料充分混合，得到混合物即混合料；②对混合物缓慢加热至100～130℃，开启搅拌，加入偶氮类引发剂进行聚合反应，聚合温度为100～130℃，聚合时间为1～3h，反应冷却至40～50℃后得到聚合产物；③在所述聚合产物即聚合反应得到的产物中加入硬脂酸和表面活性剂进行缩合反应，缩合反应温度为70～90℃，缩合时间为1～2h，得到缩合产物；④将上述缩合产物降至室温，得到的产物即为钻井液用固壁剂改性树脂聚合物。2.根据权利要求1所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂选自月桂醇硫酸钠、三乙醇胺油酸皂两种原料的组合，月桂醇硫酸钠与三乙醇胺油酸皂的重量之比为1∶0.5；上述的偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈；所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①首先按上述重量配比称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，使这两种原料充分混合，得到混合物即混合料；②对混合物缓慢加热至110℃，开启搅拌，加入偶氮类引发剂进行聚合反应，聚合温度为110℃，聚合时间为2.5h，反应冷却至40℃后得到聚合产物；③在所述聚合产物即聚合反应得到的产物中加入硬脂酸和表面活性剂即月桂醇硫酸钠、三乙醇胺油酸皂进行缩合反应，缩合反应温度为80℃，缩合时间为1h，得到缩合产物；④将上述缩合产物降至室温，得到的产物即为钻井液用固壁剂改性树脂聚合物。3.根据权利要求1所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂选自月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂三种原料的组合，月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂的重量之比为1∶0.5∶0.8；上述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈；所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①首先按上述重量配比称取脂肪醇和环氧丙烷，将其加入到反应釜中，使这两种原料充分混合，得到混合物即混合料；②对混合物缓慢加热至115℃，开启搅拌，加入偶氮类引发剂进行聚合反应，聚合温度为115℃，聚合时间为2.0h，反应冷却至43℃后得到聚合产物；③在所述聚合产物即聚合反应得到的产物中加入硬脂酸和表面活性剂即月桂醇硫酸钠、甘胆酸钠、三乙醇胺油酸皂进行缩合反应，缩合反应温度为80℃，缩合时间为1.5h，得到缩合产物；④将上述缩合产物降至室温，得到的产物即为钻井液用固壁剂改性树脂聚合物。4.根据权利要求1所述的钻井液用固壁剂改性树脂聚合物，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：上述的表面活性剂为月桂醇硫酸钠，上述的偶氮类引发剂为偶氮二异庚腈；所述的钻井液用固壁剂改...

【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