环保型合成基聚合物处理剂及钻井液用泥浆体系制造技术

公开了一种合成基聚合物处理剂，包括木质素接枝聚合物和两性离子共聚物；其中，木质素接枝聚合物和两性离子共聚物的重量比为(2

【技术实现步骤摘要】
环保型合成基聚合物处理剂及钻井液用泥浆体系


[0001]本专利技术属于油田化学品
；涉及一种环保型合成基聚合物处理剂及钻井液用泥浆体系。

技术介绍

[0002]钻井液泵入井底从钻头喷射出之后，由压力驱动沿着环空向地面返流。出于压力平衡和井壁保护的需求，钻井液柱形成的静液柱压力略大于井壁孔隙内流体压力，从而防止地层流体污染泥浆体系；同时静液柱压力必须小于地层破裂压力以防止井壁垮塌。
[0003]钻井液返流过程中的沿程失水量主要取决于滤饼质量和泥浆体系粘度。在一定条件下，颗粒聚结乃至絮凝，造成小尺寸颗粒比例迅速降低，颗粒尺寸级数失调，滤饼孔隙度变大，失水量显著上升。
[0004]特定聚合物进入泥浆体系，起到护浆作用和改善泥饼质量，并且降低失水量作用。这类聚合物成为聚合物降滤失剂，特点是分子骨架由C
‑
C和C
‑
N键等共价键连接形成，分子量较高，主链或侧链上连接有数量不等的极性基团和带电离子基团。这类降滤失剂减少失水量的方式有三种：堵塞孔隙、增加粘度和吸附护胶。
[0005]绝大多数聚合物降滤失剂是人工改性的天然聚合物或者人工合成的高分子聚合物。天然聚合物包括纤维素类、淀粉类、腐殖酸类、木质素类；与之对应的是人工合成的高分子聚合物，包括非离子型、阴离子型和两性离子聚合物。
[0006]中国专利申请公开CNCN104119845A公开了一种油田钻井液用降滤失剂及其制备方法，以及该处理剂的应用。它由木质素、丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺/>‑2‑
甲基丙磺酸作为合成单体，在过硫酸钾和六水合硫酸亚铁铵、过氧化氢的分别引发下使其接枝共聚，并加入交联剂N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺增强了其高温条件下的稳定力，合成一种新型的抗高温降滤失剂。利用了造纸厂的废料，来源广泛，成本低廉，吸取了木质素优秀的降粘能力，丙烯酰胺与2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸的引入提高了高温下的降水能力，加入N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，使其形成网状结构提高其耐高温能力，保护油气层防塌，提高油井寿命。针对淡水泥浆，这种聚合物处理剂能够起到抗高温降滤失剂的作用。但是，这种聚合物处理针对饱和盐水泥浆体系在较深地层以及地面循环时的降滤失效果均不能令人满意。
[0007]200℃下热滚16h用于模拟钻井液在较深地层下的工作条件，高速搅拌用于模拟钻井液在钻头处受到的高速剪切，60℃下热滚16h用于模拟钻井液在井筒中流动和地面循环时的工作条件。
[0008]因而，开发一种在较深地层以及地面循环时均能提供优良的抗温抗盐的环保型合成基聚合物处理剂及使用其的钻井液用泥浆体系。

技术实现思路

[0009]本专利技术目的是提供一种优良的抗温抗盐的环保型合成基聚合物处理剂及使用其的钻井液用泥浆体系。
[0010]为了实现上述目的，一方面，本专利技术所采取的技术方案如下：一种合成基聚合物处理剂，其特征在于，包括木质素接枝聚合物和两性离子共聚物。
[0011]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，木质素接枝聚合物和两性离子共聚物的重量比为(2
‑
4)：(8
‑
6)。
[0012]在一个具体的实施方式中，根据本专利技术的合成基聚合物处理剂由木质素接枝聚合物和两性离子共聚物组成。
[0013]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，所述木质素接枝聚合物由丙烯酰胺和2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠两种单体在交联剂N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺存在下与S
‑
木质素通过单一水相自由基聚合反应得到。
[0014]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，丙烯酰胺和2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠的摩尔比为(3
‑
5)：1。
[0015]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，丙烯酰胺与S
‑
木质素的重量比(1.5
‑
2.0)：1。
[0016]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，交联剂的加入量为S
‑
木质素重量的3
‑
6wt％。
[0017]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，S
‑
木质素采用Fe
2+
/H2O2体系引发，丙烯酰胺和2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠采用过硫酸盐引发。
[0018]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，反应温度为60
‑
80℃，反应时间为2
‑
6h。
[0019]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，所述两性离子共聚物由2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰胺在过硫酸铵
‑
亚硫酸氢钠引发剂存在下通过单一水相自由基聚合反应得到。
[0020]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰胺的摩尔比为1：(0.8
‑
1.2)：(1.8
‑
2.2)：(5
‑
7)。
[0021]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，过硫酸铵与亚硫酸氢钠的摩尔比为1∶1。
[0022]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，引发剂的加入量为单体总量的0.5wt％。
[0023]根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂，其中，反应温度为70
‑
85℃，反应时间为4
‑
8h。
[0024]另一方面，本专利技术提供了一种钻井液泥浆体系，其特征在于，包括根据本专利技术所述的合成基聚合物处理剂。
[0025]根据本专利技术所述的钻井液泥浆体系，其中，所述泥浆体系为盐水泥浆体系。
[0026]与现有技术相比，本专利技术所述的环保型合成基聚合物处理剂能够将室温的饱和盐水泥浆滤失量控制在2mL以内，同时将热滚后的饱和盐水泥浆滤失量控制在15mL以内，起到抗温抗盐降滤失剂的作用。
具体实施方式
[0027]必须指出的是，除非上下文另外明确规定，否则如本说明书及所附权利要求中所用，单数形式“一”、“一个/种”和“该/所述”既可包括一个指代物，又可包括多个指代物(即两个以上，包括两个)。
[0028]除非另外指明，否则本专利技术中的数值范围为大约的，并且因此可以包括在所述范围外的值。所述数值范围可在本专利技术表述为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表述这样的范围时，另一个方面包括从所述一个特定值和/或至另一个特定值。相似地，当通过使用先行词“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成基聚合物处理剂，其特征在于，包括木质素接枝聚合物和两性离子共聚物。2.根据权利要求1所述的合成基聚合物处理剂，其中，木质素接枝聚合物和两性离子共聚物的重量比为(2
‑
4)：(8
‑
6)。3.根据权利要求1所述的合成基聚合物处理剂，其中，所述木质素接枝聚合物由丙烯酰胺和2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠两种单体在交联剂N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺存在下与S
‑
木质素通过单一水相自由基聚合反应得到。4.根据权利要求3所述的合成基聚合物处理剂，其中，丙烯酰胺和2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠的摩尔比为(3
‑
5)：1；和/或，丙烯酰胺与S
‑
木质素的重量比(1.5
‑
2.0)：1；和/或，交联剂的加入量为S
‑
木质素重量的3
‑
6wt％。5.根据权利要求3所述的合成基聚合物处理剂，其中，反应温度为60
‑
80℃，反应时间为2

【专利技术属性】
技术研发人员：柳云涛，
申请(专利权)人：安徽陆海石油助剂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：