无残余单体的降滤失剂合成方法及其制备的降滤失剂技术

本发明专利技术公开了一种降滤失剂的合成方法，将配方量的AM、AMPS和NMP加入到去离子水中，搅拌均匀，使其充分溶解；在搅拌条件下，加入配方量的不饱和官能团改性纳米二氧化硅，同时加入引发剂；反应得到白色液体；真空干燥，粉碎得到降滤失剂。此外，还公开了该合成方法制备的降滤失剂。该降滤失剂不仅无残余单体，而且具有改善的降滤失性能尤其是针对抗高温的降滤失性能。能。

Synthesis method of filtrate reducer without residual monomer and its prepared filtrate reducer

【技术实现步骤摘要】
无残余单体的降滤失剂合成方法及其制备的降滤失剂


[0001]本专利技术属于油田钻井产品
；涉及一种无残余单体的降滤失剂合成方法及其制备的降滤失剂。

技术介绍

[0002]在油气钻井过程中，钻井液是必不可少的处理剂，主要起到清除钻屑，稳定井筒，冷却和润滑钻头、钻具，保护井壁的作用。实际钻探中，由于压差影响，钻孔越深，井筒温度越高，尤其高温下，水基钻井液将失去原有的性能，往往导致储层损害，向钻井液中加入不同特性的添加剂，可以有效防止井壁岩石脱落、卡电缆、卡钻等井下事故的发生。
[0003]降滤失剂是一种钻井液添加剂中常用的处理剂，尤其具有高性能的降滤失剂，可以优化黏土颗粒的粒径分布，改善泥饼质量，使其致密、韧及薄，从而降低井壁的渗透率，提高黏土颗粒在复杂地质条件下的稳定性，达到钻井液降滤失的效果。
[0004]国内外目前的研究重点集中在聚合物类降滤失剂，包括但不限于，丙烯酸类、腐殖酸类、纤维素类、淀粉类、磺化酚醛树脂和多糖类降滤失剂。这些降滤失剂可以起到很好的增粘效果，可以增大钻井液粘度，从而达到降滤失的目的。但是，这类降滤失剂的抗温性能较差，遇高温容易分解，从而导致降滤失性能下降。
[0005]近年来，纳米材料在钻井液中的应用研究受到人们的广泛关注，它具有较高的表面能、刚性和热稳定性，可以提高水基钻井液的综合性能。
[0006]中国专利申请公开CN108410435A公开了一种钻井液用纳米淀粉降滤失剂及其制备方法，制备步骤包括：S1、制备纳米淀粉；S2、制备醚化改性的纳米淀粉；S3、制备纳米淀粉降滤失剂粗产品；S4、提纯得到所需的纳米淀粉降滤失剂。该降滤失剂能够明显降低基浆常温API滤失量及高温高压滤失量，适用范围广泛，纳米淀粉颗粒可完全被生物降解，对环境无毒无害具有优异的环保性能。且该降滤失剂制备原理可靠，反应条件可控，制备原料成本廉价，降低了钻井工程成本。
[0007]中国专利申请公开CN109666466A公开了一种低渗储层环保纳米水基钻井液及其制备方法。所述钻井液体系由以下原料制成：水、纳米膨润土、无水碳酸钠、环保纳米增粘提切剂、环保纳米降滤失剂、环保抑制防塌剂、环保润滑剂、环保纳米封堵剂、环保纳米流型调节剂。制备方法：将纳米膨润土加入水中，搅拌均匀；加入无水碳酸钠，充分搅拌，并水化24h；依次加入环保纳米增粘提切剂、环保纳米降滤失剂、环保抑制防塌剂、环保润滑剂、环保纳米封堵剂、环保纳米流型调节剂，搅拌均匀即得所述环保纳米水基钻井液体系。该钻井液体系能很好地抑制黏土水化膨胀，具有良好的滤失造壁性，携岩能力强，环保性能优越，对环境无伤害。
[0008]但现有技术的降滤失剂仍然存在合成难度较大，残余单体较多，降滤失性能尤其是针对抗高温的降滤失性能仍然不够理想。
[0009]因此，迫切需要提供一种无残余单体且具有改善的降滤失性能尤其是针对抗高温的降滤失性能的降滤失剂合成方法及其制备的降滤失剂。

技术实现思路

[0010]针对现有技术的缺陷，本专利技术目的是提供一种无残余单体且具有改善的降滤失性能尤其是针对抗高温的降滤失性能的降滤失剂合成方法及其制备的降滤失剂。
[0011]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：一种降滤失剂的合成方法，其特征在于，将配方量的丙烯酰胺AM、2
‑
丙烯酰氨基
‑2‑
甲基丙磺酸AMPS和N
‑
(2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基)吡咯烷酮NMP加入到去离子水中，搅拌均匀，使其充分溶解；在搅拌条件下，加入配方量的不饱和官能团改性纳米二氧化硅，同时加入引发剂；反应得到白色液体；真空干燥，粉碎得到降滤失剂。
[0012]根据本专利技术所述的合成方法，其中，所述不饱和官能团改性二氧化硅选自KH570改性纳米二氧化硅。
[0013]根据本专利技术所述的合成方法，其中，所述不饱和官能团改性二氧化硅的平均粒径为5
‑
30nm；比表面积为120
‑
160m2/g。
[0014]根据本专利技术所述的合成方法，其中，所述不饱和官能团改性二氧化硅的KH
‑
570接枝率为8
‑
12％。
[0015]根据本专利技术所述的合成方法，其中，所述降滤失剂的原料包括下列重量份的组分：
[0016]丙烯酰胺AM 80
‑
140份；
[0017]2‑
丙烯酰氨基
‑2‑
甲基丙磺酸AMPS 40
‑
70份；
[0018]N
‑
(2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基)吡咯烷酮NMP 10
‑
40份；
[0019]不饱和官能团改性二氧化硅 1
‑
20份；
[0020]复合引发剂 0.1
‑
2份。
[0021]根据本专利技术所述的合成方法，其中，所述降滤失剂的原料包括下列重量份的组分：
[0022]丙烯酰胺AM 100
‑
120份；
[0023]2‑
丙烯酰氨基
‑2‑
甲基丙磺酸AMPS 50
‑
60份；
[0024]N
‑
(2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基)吡咯烷酮NMP 20
‑
30份；
[0025]不饱和官能团改性二氧化硅 5
‑
15份；
[0026]复合引发剂 0.2
‑
1份。
[0027]根据本专利技术所述的合成方法，其中，所述降滤失剂的原料由下列重量份的组分组成：丙烯酰胺AM 120份；2
‑
丙烯酰氨基
‑2‑
甲基丙磺酸AMPS 50份；N
‑
(2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基)吡咯烷酮NMP 20份；KH570改性纳米二氧化硅10份；过硫酸铵0.2份；亚硫酸氢钠0.2份；去离子水1000份。
[0028]根据本专利技术所述的合成方法，其中，所述降滤失剂的原料的固含量为15
‑
30％。
[0029]根据本专利技术所述的合成方法，其中，所述反应条件为：50
‑
90℃反应2
‑
12h。
[0030]另一方面，本专利技术提供了一种根据本专利技术所述降滤失剂的合成方法制备的降滤失剂。
[0031]与现有技术相比，根据本专利技术所述的降滤失剂不仅无残余单体，而且具有改善的降滤失性能尤其是针对抗高温的降滤失性能。不希望局限于任何理论，本专利技术特定的单体种类、官能团比例以及不饱和官能团改性二氧化硅起到了上述作用。
具体实施方式
[0032]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)。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降滤失剂的合成方法，其特征在于，将配方量的丙烯酰胺AM、2
‑
丙烯酰氨基
‑2‑
甲基丙磺酸AMPS和N
‑
(2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基)吡咯烷酮NMP加入到去离子水中，搅拌均匀，使其充分溶解；在搅拌条件下，加入配方量的不饱和官能团改性纳米二氧化硅，同时加入引发剂；反应得到白色液体；真空干燥，粉碎得到降滤失剂。2.根据权利要求1所述的合成方法，其中，所述不饱和官能团改性二氧化硅选自KH570改性纳米二氧化硅。3.根据权利要求2所述的合成方法，其中，所述不饱和官能团改性二氧化硅的平均粒径为5
‑
30nm；比表面积为120
‑
160m2/g。4.根据权利要求2所述的合成方法，其中，所述不饱和官能团改性二氧化硅的KH
‑
570接枝率为8
‑
12％。5.根据权利要求1所述的合成方法，其中，所述降滤失剂的原料包括下列重量份的组分：丙烯酰胺AM 80
‑
140份；2
‑
丙烯酰氨基
‑2‑
甲基丙磺酸AMPS 40
‑
70份；N
‑
(2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基)吡咯烷酮NMP 10
‑
40份；不饱和官能团改性二氧化硅1
‑
20份；复合引发...

【专利技术属性】
技术研发人员：何东升，范树坡，宋雪儿，刘燕梨，孙梦君，
申请(专利权)人：库尔勒明洋工贸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：