一种钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂、其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于石油工业技术领域，本发明专利技术提供了一种钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂、其制备方法和应用，该茶多酚改性树脂降滤失剂由茶多酚、丙酮、亚硫酸盐和多聚甲醛在碱性条件下进行聚合反应制得；所述茶多酚改性树脂降滤失剂分子包括稠环基团、苯基和亚硫酸基，并且具有支链结构。本发明专利技术所述的茶多酚改性树脂的降解性好，不污染环境，产生了良好的环保效果；本发明专利技术提供的改性树脂产品具有良好的抗盐、抗高温降滤失性能，可有效的避免或减少钻井复杂事故的发生，从而提高钻井质量与效率，达到了市场上使用范围较广的抗盐抗高温降滤失剂的技术要求，利于在钻井液中的应用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂、其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于石油工业
，具体涉及一种钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂、其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钻井液是石油工业钻井工程中重要的流体，其性能的优劣直接关系到钻井质量的好坏，更对一个油田的采油效率高低起到至关重要的作用。钻井液主要由基浆和各种处理剂组成，所述处理剂包括降滤失剂、pH调节剂等。其中，通过降滤失剂适当地控制滤失量是钻井液的重要性能之一。并且，随着石油天然气资源的开采逐步向深层、超深层发展，所遇到的地层越来越复杂，石油钻井的难度也相应增大，对钻井液的抗温、抗盐等性能也提出了更高的要求。
[0003]目前，市场上的降滤失剂种类繁多。例如，SMP是一种很好的树脂类抗高温降滤失剂。SMP的生产原料以甲醛、苯酚为主，结构中含有苯环，其具有优良的长期高温稳定性、热稳定性(＜180℃)，一直是国内外应用最广泛、难以替代的产品，几乎适用于各种钻井液体系。
[0004]但是，随着环保形势的严峻，该产品出现了可降解性差等问题。虽然SMP产品本身无毒，但其可生物降解性能较差，在一些环保要求比较高的地区，SMP的应用已经受到限制。因此，研发抗温抗盐能力与环保兼具、可保证钻井液高效性能的降滤失剂，具有重要意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂、其制备方法和应用，本专利技术提供的改性树脂产品具有良好的抗盐、抗高温降滤失性能，可有效的避免或减少钻井复杂事故的发生，从而提高钻井质量与效率，同时其较为环保，并能达到市场上使用范围较广的抗盐降滤失剂的技术要求。
[0006]本专利技术提供一种钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂，其由茶多酚、丙酮、亚硫酸盐和多聚甲醛在碱性条件下进行聚合反应制得；
[0007]所述茶多酚改性树脂降滤失剂分子包括稠环基团、苯基和亚硫酸基，并且具有支链结构。
[0008]优选地，所述茶多酚改性树脂降滤失剂的热分解温度高于310℃。
[0009]优选地，所述多聚甲醛的聚合度为8～12。
[0010]优选地，所述茶多酚、丙酮、亚硫酸盐和多聚甲醛的质量比为(20～30)：(4～6)：(1～2)：(10～20)。
[0011]本专利技术提供前文所述钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012]将茶多酚、多聚甲醛、丙酮和水混合，并且采用亚硫酸盐使体系为碱性，加热进行
聚合反应，得到粘稠状液体，经干燥，得到茶多酚改性树脂降滤失剂。
[0013]优选地，具体为：在搅拌状态下，向100～120质量份水中，加入20～30质量份茶多酚、10～20质量份多聚甲醛和4～6质量份丙酮。
[0014]优选地，所述亚硫酸盐为无水亚硫酸钠，用量为1～2质量份。
[0015]优选地，所述体系的pH值为10～12，所述聚合反应的温度为60～70℃。
[0016]优选地，所述搅拌的速率为300～350rpm；所述聚合反应的时间为3～5h。
[0017]本专利技术还提供如前文所述的茶多酚改性树脂降滤失剂在钻井液中的应用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术实施例主要采用茶多酚、丙酮和多聚甲醛，在亚硫酸盐存在下进行聚合反应，得到具有支链结构、含有稠环等多种基团的树脂产物。该产物分子链以苯环为主，刚性很强，具有很好的抗温能力；同时亚硫酸基团密度大，且具有支链结构，将有利于分子在高温下的吸附和水化能力，提高其抗盐性能。本专利技术所述的茶多酚改性树脂的降解性好，不污染环境，产生了良好的环保效果，达到了市场上使用范围较广的抗盐抗高温降滤失剂的技术要求，利于在钻井液中的应用。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例1制备的改性树脂产物的红外光谱图；
[0020]图2为本专利技术实施例1制备的改性树脂产物的DTA-TG曲线图。
具体实施方式
[0021]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]本专利技术提供了一种钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂，其由茶多酚、丙酮、亚硫酸盐和多聚甲醛在碱性条件下进行聚合反应制得；
[0023]所述茶多酚改性树脂降滤失剂分子包括稠环基团、苯基和亚硫酸基，并且具有支链结构。
[0024]本专利技术提供用于钻井液的茶多酚改性树脂产品具有良好的抗盐、抗高温降滤失性能，可有效的避免或减少钻井复杂事故的发生，从而提高钻井质量与效率，同时其较为环保，并能达到市场上使用范围较广的抗盐降滤失剂的技术要求。
[0025]目前常用的能满足环保要求的抗盐降滤失剂，其性能均存在一定的不足，难以有效抗盐抗高温降滤失，难以保证钻井液高效的性能。例如，当前使用的天然高分子类降滤失剂，包括纤维素等天然高分子材料及其改性产物等。
[0026]其中，常用的天然高分子包括纤维素、淀粉、腐殖酸，木质素等。天然高分子材料具有来源广泛、价格低廉、易生物降解等优点，但通常在抗温、抗盐性能方面不能满足实际需要，因此，当前使用的天然高分子类降滤失剂多为其改性产物。
[0027]对纤维素改性的方式主要有两种，一种是利用纤维素分子链中的羟基与有机化合物进行酯化、醚化反应所制得改性纤维素类降滤失剂；另一种是利用功能单体对纤维素进行接枝共聚改性，例如在纤维素上接枝AMPS和DMA的改性纤维素，其在饱和食盐水和150℃时也具有较好的降滤失性。
[0028]淀粉的结构与纤维素较为相似，改性方式主要包括接枝、醚化、酯化、羧甲基化和交联。该类降滤失剂的主要缺陷在于其在高温下容易降解，抗温性能较差，目前解决这一问题的手段有使用3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵进行接枝改性，耐温性能可达118℃。还有在硅化的羧甲基淀粉中引入无机硅酸盐，抗温性能可提高至150℃。
[0029]上述现有技术通过对天然高分子材料进行改性，一定程度上提高了降滤失剂的环保性能，但受限于纤维素、淀粉等多糖类分子结构影响，是许多由环式葡糖糖单元构成的长链状高分子化合物，高温易断链而失去降滤失剂作用，不能兼具抗温抗盐性能。
[0030]而本专利技术主要采用茶多酚进行树脂类降滤失剂产品制备，所述的茶多酚改性树脂产品主要由以下原料制备：茶多酚、多聚甲醛、丙酮和亚硫酸盐。所述茶多酚、丙酮、亚硫酸盐和多聚甲醛的质量比优选为(20～30)：(4～6)：(1～2)：(10～20)；示例地，该质量比可为25:4:1.5:15，30:4.5:2:10，30:5.5:1.5：20。本专利技术对各原料的来源没有特殊限制，采用市售商品即可。
[0031]其中，所述茶多酚(Green Tea Polyphenols，简写为GTP)又名抗氧灵、维多酚、防哈灵，通常是以绿茶及其副本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂，其特征在于，由茶多酚、丙酮、亚硫酸盐和多聚甲醛在碱性条件下进行聚合反应制得；所述茶多酚改性树脂降滤失剂分子包括稠环基团、苯基和亚硫酸基，并且具有支链结构。2.根据权利要求1所述的茶多酚改性树脂降滤失剂，其特征在于，所述茶多酚改性树脂降滤失剂的热分解温度高于310℃。3.根据权利要求1所述的茶多酚改性树脂降滤失剂，其特征在于，所述多聚甲醛的聚合度为8～12。4.根据权利要求1～3任一项所述的茶多酚改性树脂降滤失剂，其特征在于，所述茶多酚、丙酮、亚硫酸盐和多聚甲醛的质量比为(20～30)：(4～6)：(1～2)：(10～20)。5.如权利要求1～4任一项钻井液用抗盐抗高温的茶多酚改性树脂降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：将茶多酚、多聚甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：位华，单海霞，周启成，周亚贤，张鑫，杨晨涛，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程有限公司中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：