一种无皂法制备增粘剂的方法及增粘剂、钻井液技术

本发明专利技术具体涉及一种无皂法制备增粘剂的方法及增粘剂、钻井液，涉及石油技术领域，本发明专利技术的无皂法制备增粘剂的方法，包括：将引发剂、可聚合乳化剂和水混合，获得第一混合物；调节所述第一混合物的pH值至6‑8后，加热至60～90℃，并恒温保持，获得恒温第一混合物；将酸性单体、酯类单体、缔合单体和交联剂混合，获得第二混合物；将所述恒温第一混合物与所述第二混合物混合，于所述恒温的温度条件下反应2～4h，获得增粘剂。本发明专利技术的增粘剂的抗温性能达到150℃，且剪切稀释性较好，可达到2.5％。

【技术实现步骤摘要】
一种无皂法制备增粘剂的方法及增粘剂、钻井液
本专利技术涉及石油
，具体涉及一种无皂法制备增粘剂的方法及增粘剂、钻井液。
技术介绍
深井、超深井等深层油气的勘探开发对对石油工业的相关助剂提出了耐高温的实际需求。而提高钻井液耐高温性能对保证井壁稳定、提升完井质量具有至关重要的作用。钻井液增粘剂是钻井助剂中最为重要的一种，主要成分为天然聚合物和合成高分子两大类。天然植物胶类材料抗温性能一般不超过120℃，合成高分子类的的钻井液增粘剂如80A-51等，大部分增粘剂在高于150℃条件下增粘效果迅速下降。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无皂法制备增粘剂的方法及增粘剂、钻井液。本专利技术实施例提供一种无皂法制备增粘剂的方法，包括：将引发剂、可聚合乳化剂和水混合，获得第一混合物；调节所述第一混合物的pH值至6-8后，加热至60～90℃，并恒温保持，获得恒温第一混合物；将酸性单体、酯类单体、缔合单体和交联剂混合，获得第二混合物；将所述恒温第一混合物与所述第二混合物混合，于所述恒温的温度条件下反应2～4h，获得增粘剂。可选的，所述酸性单体包括如下至少一种：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸。可选的，所述酯类单体包括如下至少一种：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、甲基丙烯酸酯。可选的，所述缔合单体包括如下至少一种：长链烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯、长链烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、长链烷基聚氧乙烯醚衣康酸单酯、长链烷基聚氧乙烯醚马来酸单酯；其中，长链烷基的C原子数为12～25。可选的，所述交联剂包括如下至少一种：二乙烯基苯、乙二醇双丙烯酸酯、乙二醇双甲基丙烯酸酯、亚甲基双丙烯酰胺、邻苯二甲酸烯丙酯。可选的，所述引发剂包括如下至少一种：过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠。可选的，所述可聚合乳化剂包括如下至少一种：丙烯酸羟乙酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠。基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供一种增粘剂，由上述无皂法制备增粘剂的方法制得。可选的，所述增粘剂包括如下重量份的组分：基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供一种钻井液，包括上述增粘剂。本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术实施例提供的无皂法制备增粘剂的方法，通过选用不同结构的缔合单体和酸性单体、酯类单体聚合，形成能够疏水缔合的聚合物，改善钻井液体系的增粘提切效果。同时使用可聚合乳化剂，去除体系残留乳化剂的问题，最终得到抗高温增粘剂。本专利技术实施例提供的增粘剂的抗温性能达到150℃，且剪切稀释性较好，可达到2.5％。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。还需要说明的是，本专利技术中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时，本专利技术中的术语“第一”、“第二”等，不表示任何顺序或次数，可将这些单词解释为名词。下面将结合实施例和实验数据，对本专利技术实施例提供的无皂法制备增粘剂的方法及增粘剂进行详细说明。实施例1本专利技术实施例提供的一种无皂法制备钻井液用增粘剂的方法，包括以下步骤：1)向反应釜中加入过硫酸铵1份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5份和水，搅拌溶液，调节pH至7.0，加热并恒温在60～90℃间；2)将丙烯酸20份、丙烯酸乙酯70份、十八烷基烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯5份和二乙烯基苯1份混合均匀，并分批加入反应釜中反应。3)所有单体加完后，继续恒温反应2～4h，降温出料，获得增粘剂。实施例2本专利技术实施例提供的一种无皂法制备钻井液用增粘剂的方法，包括以下步骤：1)向反应釜中加入过硫酸钾2份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10份和水，搅拌溶液，调节pH至7.0，加热并恒温在60～90℃间；2)将甲基丙烯酸25份、丙烯酸丙酯65份、十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯10份和乙二醇双丙烯酸酯2份混合均匀，并分批加入反应釜中反应。3)所有单体加完后，继续恒温反应2～4h，降温出料，获得增粘剂。实施例3本专利技术实施例提供的一种无皂法制备钻井液用增粘剂的方法，包括以下步骤：1)向反应釜中加入过硫酸铵1份、丙烯酸羟乙酯15份和水，搅拌溶液，调节pH至7.0，加热并恒温在60～90℃间；2)将衣康酸15份、丙烯酸丁酯70份、十四烷基聚氧乙烯醚衣康酸单酯15份和乙二醇双甲基丙烯酸酯5份混合均匀，并分批加入反应釜中反应。3)所有单体加完后，继续恒温反应2～4h，降温出料，获得增粘剂。实施例4本专利技术实施例提供的一种无皂法制备钻井液用增粘剂的方法，包括以下步骤：1)向反应釜中加入过硫酸钾1份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5份和水，搅拌溶液，调节pH至7.0，加热并恒温在60～90℃间；2)将马来酸25份、丙烯酸异辛酯70份、十六烷基聚氧乙烯醚马来酸单酯5份和亚甲基双丙烯酰胺5份混合均匀，并分批加入反应釜中反应。3)所有单体加完后，继续恒温反应2～4h，降温出料，获得增粘剂。实施例5本专利技术实施例提供的一种无皂法制备钻井液用增粘剂的方法，包括以下步骤：1)向反应釜中加入过硫酸铵1份、对苯乙烯磺酸钠10份和水，搅拌溶液，调节pH至7.0，加热并恒温在60～90℃间；2)将丙烯酸30份、甲基丙烯酸乙酯60份、二十二烷基烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯10份和邻苯二甲酸烯丙酯2份混合均匀，并分批加入反应釜中反应。3)所有单体加完后，继续恒温反应2～4h，降温出料，获得增粘剂。通过上述实施例制备的实施例1～5产品测试1％溶液粘度，具体结果见表1。由表中数据可以看出，通过本专利技术制备的实施例1～5产品具有很好的粘度和稀释比。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无皂法制备增粘剂的方法，其特征在于，包括：/n将引发剂、可聚合乳化剂和水混合，获得第一混合物；/n调节所述第一混合物的pH值至6-8后，加热至60～90℃，并恒温保持，获得恒温第一混合物；/n将酸性单体、酯类单体、缔合单体和交联剂混合，获得第二混合物；/n将所述恒温第一混合物与所述第二混合物混合，于所述恒温的温度条件下反应2～4h，获得增粘剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种无皂法制备增粘剂的方法，其特征在于，包括：
将引发剂、可聚合乳化剂和水混合，获得第一混合物；
调节所述第一混合物的pH值至6-8后，加热至60～90℃，并恒温保持，获得恒温第一混合物；
将酸性单体、酯类单体、缔合单体和交联剂混合，获得第二混合物；
将所述恒温第一混合物与所述第二混合物混合，于所述恒温的温度条件下反应2～4h，获得增粘剂。


2.根据权利要求1所述的一种无皂法制备增粘剂的方法，其特征在于，所述酸性单体包括如下至少一种：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸。


3.根据权利要求1所述的一种无皂法制备增粘剂的方法，其特征在于，所述酯类单体包括如下至少一种：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、甲基丙烯酸酯。


4.根据权利要求1所述的一种无皂法制备增粘剂的方法，其特征在于，所述缔合单体包括如下至少一种：长链烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯、长链烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、长链烷基聚氧乙烯醚衣康酸单酯、长链...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，马永乐，马学勤，冯明慧，刘晓栋，朱红卫，
申请(专利权)人：天津中油渤星工程科技有限公司，中国石油集团海洋工程有限公司，中国石油天然气集团公司，
类型：发明
国别省市：天津;12