抗冻型耐温抗盐降失水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗冻型耐温抗盐降失水剂及其制备方法，属于油田固井及水泥浆堵漏技术领域。本发明专利技术所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂，包括以下质量份数的原料：去离子水47

【技术实现步骤摘要】
抗冻型耐温抗盐降失水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种抗冻型耐温抗盐降失水剂及其制备方法，属于油田固井及水泥浆堵漏


技术介绍

[0002]在油田固井中，降失水剂是能够防止因渗透性的滤失作用而引起的施工事故和对油气层的损害的一种外加剂。加入降失水剂有助于防止施工中出现“灌香肠”，有助于防止环空气窜，提高水泥石的抗渗能力，减少渗透层对水泥浆的滤失作用，提高固井质量，保护油气层增加采收率。
[0003]目前油田固井使用的降失水剂类型以聚乙烯醇类居多，这种降失水剂最大的弱点是不耐温不耐盐。随着油气井钻探深度的增加，地层温度也不断升高，遭遇含盐地层的情况越来越多，高温含盐不仅会在固井时使水泥浆稠化时间变短，失水量增大，而且还导致聚乙烯醇类的降失水剂失效，难以满足施工要求。为满足固井的需要，研究出新的性能良好而稳定的耐温型水泥浆外加剂，此时能抗温抗盐的AMPS聚合物降失水剂就应运而生，成为解决问题的一类产品。
[0004]当前，AMPS类降失水剂产品以固体和液体两种形式存在。固体降失水剂现场配药多以干混方式与水泥混配，由于其添加量仅占水泥重量的1
‑
2％，为了保证降失水剂与水泥混配均匀，需增加有效的干混设备，不仅存在混配工艺复杂、劳动强度大、混拌不均的问题，同时还增加了固井成本。因此固井多采用液体降失水剂直接加入配浆水中，有效地解决了混配不均的问题。但液体降失水剂在环境温度低于零度以下，就会失去流动性不易倾倒，温度再低时还易结冰不易解冻。这样在冬季和高寒地区固井施工使用液体降失水剂就会受到限制，因此需要研究一种能在环境温度较低的条件下仍具有流动性的液体降失水剂。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种抗冻型耐温抗盐降失水剂，其既在低温下仍具有流动性，又具有耐温抗盐的优点；本专利技术同时提供了一种简单易行的抗冻型耐温抗盐降失水剂的制备方法。
[0006]本专利技术所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂，包括以下质量份数的原料：
[0007][0008][0009]优选的，去离子水的电导率＜10。进一步优选为蒸馏水，电导率＜1。
[0010]所述2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸为工业级，其中含量>98％，优选为含量>99％。
[0011]所述丙烯酰胺为含量为30wt％的工业级液体，或含量为99wt％的晶体。优选为30wt％的工业级液体。
[0012]所述丙烯酸为精酸，含量>99.9％。
[0013]所述液碱为含量为30
‑
50wt％的工业级液体，或含量＞95wt％的工业级固体。优选为30wt％的工业级液体。
[0014]所述冰点降低剂为低级醇和有机酸盐的混合物。
[0015]所述低级醇为一元醇、二元醇或三元醇。例如甲醇、乙醇、丙醇等一元醇或乙二醇，丙二醇，丁二醇等二元醇或丙三醇、丁三醇等三元醇。优选为丙二醇。
[0016]所述有机酸盐为50
‑
75wt％的工业级液体，或含量＞95wt％的工业级固体。例如甲酸盐(甲酸钠、甲酸钾、甲酸钙)，乙酸盐(乙酸钠、乙酸钾等)，优选为甲酸钾。并且状态优选为50wt％的工业级液体。
[0017]所述低级多元醇和有机酸盐的混合质量比例为1：1
‑
1：3。优选为1：2。
[0018]所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)将去离子水和液碱加入反应四口瓶中，开冷却水，慢慢加入2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，控制温度，加完后，搅拌0.5h；
[0020](2)加入丙烯酸，测pH，用强碱调整pH值至指定酸碱度，加入丙烯酰胺，搅拌0.5h；
[0021](3)在一定温度下一定搅拌速度下，加入引发剂，加完搅拌反应，开加热升温至指定温度，保温；
[0022](4)开冷却水降温至指定温度，加入冰点降低剂，搅拌，即可得到所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂。
[0023]步骤(1)中，冷却水温度控制在5℃～15℃；加2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸过程中反应瓶内温度控制在10℃～45℃。
[0024]步骤(2)中，调整pH值至5
‑
6；加丙烯酰胺时候的温度控制在10℃～40℃。
[0025]步骤(3)中，引发初始温度温度控制在40℃～50℃；引发后保温阶段，两次升温温度控制分别在40℃～70℃和70℃～95℃，分别优选为60℃和90℃。
[0026]步骤(4)中，冷却水降温温度控制在20℃～50℃。优选为45℃。
[0027]本专利技术最终制得的抗冻型耐温抗盐降失水剂的固含量在20
‑
40wt％，它能在环境温度零下20℃到零下30℃的施工条件下，仍具有较好的流动性，能满足不同类型水泥和不同水泥浆密度的要求，加入水泥浆中具有使水泥浆在高温高压下低失水的作用，可以提高固井质量。
[0028]本专利技术的创新点在于使用了两种冰点降低剂，分别是低级醇和有机酸盐。采用这两类按比例复合是从其性能及对水泥浆影响综合考虑的：
℃，搅拌0.5h；
[0048](3)温度控制在45
±
5℃，一定搅拌速度下，加入引发剂，加完搅拌反应，开加热升温至60
±
5℃，保温在80
±
5℃；
[0049](4)开冷却水降温至30
±
5℃，加入冰点降低剂，搅拌，即可得到固含量25wt％的抗冻型耐温抗盐降失水剂。
[0050]对所得产品进行性能评测：
[0051]检验标准：SY/T 5504.2
‑
2013《油井水泥外加剂评价方法第2部分：降失水剂》；
[0052]GB/T 510
‑
2018《石油产品凝固点测定法》。
[0053]检验结果如下表：
[0054]表1
[0055][0056][0057]实施例2
[0058]一种抗冻型耐温抗盐降失水剂，包括以下原料：
[0059][0060]所述冰点降低剂为乙二醇和甲酸钾的混合物，混合质量比例为1:2.5。
[0061]所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂的制备方法，包括以下步骤：
[0062](1)将去离子水和液碱加入反应四口瓶中，开冷却水，温度控制在10
±
5℃，慢慢加入2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，瓶内温度控制在25
±
5℃，加完后，搅拌0.5h；
[0063](2)加入丙烯酸，测pH，用液碱调整pH值至6.0，加入丙烯酰胺，温度控制在20
±
5℃，搅拌0.5h；
[0064](3)温度控制在40
±...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗冻型耐温抗盐降失水剂，其特征在于：包括以下质量份数的原料：2.根据权利要求1所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂，其特征在于：去离子水的电导率＜10；丙烯酰胺为含量为30wt％的工业级液体，或含量为99wt％的晶体；液碱为含量为30
‑
50wt％的工业级液体，或含量＞95wt％的工业级固体。3.根据权利要求1所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂，其特征在于：冰点降低剂为低级醇和有机酸盐的混合物。4.根据权利要求3所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂，其特征在于：低级醇为一元醇、二元醇或三元醇；有机酸盐为50
‑
75wt％的工业级液体，或含量＞95wt％的工业级固体。5.根据权利要求4所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂，其特征在于：低级多元醇和有机酸盐的混合质量比例为1：1
‑
1：3。6.一种权利要求1
‑
5任一所述的抗冻型耐温抗盐降失水剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将去离子水和液碱加入反应四口瓶中，开冷却水，加入2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯玉军，于兵，张建，孔庆水，毕会超，
申请(专利权)人：淄博锐捷新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：