一种pH稳定剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种pH稳定剂及其应用。pH稳定剂包括甲基醇胺、聚二甲基二烯基氯化铵、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸铵和除氧剂。本发明专利技术中的pH稳定剂主要用于油田钻井；在钻井时，pH稳定剂与钻井液按1:45～50的质量比混合，然后注入钻孔中进行钻孔。本发明专利技术中的pH稳定剂能很好的降低钻井液在高温高含盐条件下pH值下降幅度；减少了以往在高温高含盐条件下，pH值大幅下降，导致处理剂失效、钻具腐蚀等问题；减少了以往在高温高含盐条件下，需要依靠大量补充强碱来维护钻井液pH值的问题；提高了水基钻井液抗温抗盐能力，整体性能更加稳定，降低维护处理频率，具有更好的经济性。具有更好的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种pH稳定剂及其应用


[0001]本专利技术属于钻井
，具体涉及一种pH稳定剂及其应用。

技术介绍

[0002]钻井液在使用过程中，由于温度升高、盐侵等原因，其pH值会降低，不仅在一定程度上影响处理剂在钻井液中的功效，降低钻井液的工作性能，还会加重钻具的腐蚀，造成钻井事故，增加钻井成本。钻井液在高温、高含盐的条件下pH值都会降低，并且随着时间的延长，pH值会不断下降；温度越高pH值下降越快，含盐量越高pH值下降幅度越大。
[0003]因此，开发一种能够维持钻井液pH的试剂很有必要。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术，本专利技术提供一种pH稳定剂及其应用，以解决在钻井过程中钻井液的pH会逐渐下降的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种pH稳定剂，包括以下质量份的组分：
[0006]甲基醇胺8～12份，聚二甲基二烯基氯化铵2～4份，氨水2～4份，碳酸钠1～3份，碳酸氢钠1～3份，硫酸铵3～5份和除氧剂2～5份。
[0007]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0008]进一步，本专利技术中的pH稳定剂，包括以下质量份的组分：
[0009]甲基醇胺10份，聚二甲基二烯基氯化铵3份，氨水3份，碳酸钠2份，碳酸氢钠2份，硫酸铵4份和除氧剂4份。
[0010]本专利技术中的pH稳定剂中包括甲基醇胺、聚二甲基二烯基氯化铵、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸铵、除氧剂等组分。其中，甲基醇胺可以脱除钻井过程的含硫杂质，并能吸收酸性气体，可避免含硫杂质和酸性气体溶入钻井液中而降低钻井液的pH值，能够很好的维持钻井过程中钻井液的pH值；而且，甲基醇胺还能起到乳化剂的作用，使本专利技术pH稳定剂中的的各组分能够很好的分散于钻井液中，pH稳定效果更好。聚二甲基二烯基氯化铵(DMDAAC)是一种阳离子型聚合物，可以通过静电作用吸附带负电的黏土颗粒，减少黏土颗粒的水化膨胀；此外，DMDAAC具有良好的抗温抗盐性能，可避免钻井液受到盐的侵蚀，能够有效维持钻井液在高温下的pH值。氨水溶于钻井液后可以增大钻井液的碱性，能够与酸性介质发生中和反应，消耗酸性介质，降低酸性介质对钻井液的干扰，使钻井液的pH保持稳定。碳酸钠和碳酸氢钠形成缓冲体系，可持续性的释放碱性物质，以维持钻井液的pH值。硫酸铵在钻井液中引入铵根离子，其起到调整剂的作用，可以协调pH稳定剂中各组分之间的配合关系，使pH稳定剂发挥更好的效果。除氧剂可以除去钻井过程中的氧化物，能够避免氧化物对钻具造成腐蚀。
[0011]进一步，甲基醇胺为甲基单乙醇胺、甲基二乙醇胺或二甲基乙醇胺。
[0012]进一步，氨水的浓度为0.05～0.1mol/L。
[0013]进一步，除氧剂为亚硫酸钠。
[0014]本专利技术中的pH稳定剂能够很好的维持溶液的pH值。特别的，在油田钻井时，将其加入钻井液后，可维持在钻井液在钻井过程中的pH值，钻井效率不会受到影响。
[0015]本专利技术中的pH稳定剂在和钻井液配合使用时，将pH稳定剂与钻井液按1:45～50的质量比混合，然后注入钻孔中进行钻孔。
[0016]pH稳定剂与钻井液进行混合时，混合方法如下：
[0017]S1：将pH稳定剂中的氨水、碳酸钠和碳酸氢钠加入到钻井液中，搅拌10～20min，然后加入甲基醇胺和硫酸铵，继续搅拌5～15min；
[0018]S2：将聚二甲基二烯基氯化铵和除氧剂加入到S1所得混合物中，搅拌5min后，注入钻孔中进行钻孔。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1.本专利技术的pH稳定剂物理化学性质稳定，可长时间保存；并且无毒、无害，科学环保，不会对环境造成危害。
[0021]2.本专利技术中的pH稳定剂能很好的降低钻井液在高温高含盐条件下pH值下降幅度；减少了以往在高温高含盐条件下，pH值大幅下降，导致处理剂失效、钻具腐蚀等问题造成的井下复杂情况；减少了以往在高温高含盐条件下，需要依靠大量补充强碱来维护钻井液pH值的问题；提高了水基钻井液抗温抗盐能力，整体性能更加稳定，降低维护处理频率，具有更好的经济性。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0023]实施例1
[0024]一种pH稳定剂，包括以下质量份的组分：
[0025]甲基二乙醇胺10份，聚二甲基二烯基氯化铵3份，浓度为0.1mol/L的氨水3份，碳酸钠2份，碳酸氢钠2份，硫酸铵4份和亚硫酸钠4份。
[0026]实施例2
[0027]一种pH稳定剂，包括以下质量份的组分：
[0028]二甲基乙醇胺8份，聚二甲基二烯基氯化铵4份，浓度为0.05mol/L的氨水4份，碳酸钠1份，碳酸氢钠3份，硫酸铵3份和亚硫酸钠5份。
[0029]实施例3
[0030]一种pH稳定剂，包括以下质量份的组分：
[0031]甲基单乙醇胺12份，聚二甲基二烯基氯化铵2份，浓度为0.1mol/L的氨水2份，碳酸钠3份，碳酸氢钠1份，硫酸铵5份和亚硫酸钠2份。
[0032]对比例1
[0033]一种pH稳定剂，包括以下质量份的组分：
[0034]甲基二乙醇胺10份，氯化铵3份，浓度为0.1mol/L的氨水3份，碳酸钠2份，碳酸氢钠2份，硫酸铵4份和亚硫酸钠4份。
[0035]对比例2
[0036]一种pH稳定剂，包括以下质量份的组分：
[0037]甲基二乙醇胺10份，聚二甲基二烯基氯化铵3份，浓度为0.1mol/L的氨水3份，硫酸铵4份和亚硫酸钠4份。
[0038]对比例3
[0039]一种pH稳定剂，包括以下质量份的组分：
[0040]甲基二乙醇胺10份，聚二甲基二烯基氯化铵3份，浓度为0.1mol/L的氨水3份，碳酸钠2份，碳酸氢钠2份和硫酸铵4份。
[0041]实验例
[0042]采用以下方法对pH稳定剂的效果进行考察。
[0043]1.配制基浆
[0044]配制基浆若干份。基浆配制方法为：取350mL蒸馏水于样品杯中，加入14g钻井液试验配浆用膨润土、0.49g碳酸钠，高速搅拌20min，其间至少中断两次以刮下粘附在杯壁上的样品，在25℃士1℃下密闭养护16h，即得。
[0045]2.稳定实验
[0046](1)在一份基浆中加入30mL的HCl溶液，高速搅拌5min，其间应中断两次以刮下粘附在杯壁上的浆液，得实验基浆。
[0047]将实施例1～3中的pH稳定剂分别加入到基浆中，搅拌得实验样浆。所加pH稳定剂与基浆的质量之比为1:50左右，添加方式如下：
[0048]S1：将pH稳定剂中的氨水、碳酸钠和碳酸氢钠加入到钻井液中，搅拌10～20min，然后加入甲基醇胺和硫酸铵，继续搅拌5～15min；
[0049]S2：将聚二甲基二烯基氯化铵和除氧剂加入到S1所得混合物中，继续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种pH稳定剂，其特征在于，包括以下质量份的组分：甲基醇胺8～12份，聚二甲基二烯基氯化铵2～4份，氨水2～4份，碳酸钠1～3份，碳酸氢钠1～3份，硫酸铵3～5份和除氧剂2～5份。2.根据权利要求1所述的pH稳定剂，其特征在于，包括以下质量份的组分：甲基醇胺10份，聚二甲基二烯基氯化铵3份，氨水3份，碳酸钠2份，碳酸氢钠2份，硫酸铵4份和除氧剂4份。3.根据权利要求1或2所述的pH稳定剂，其特征在于：所述甲基醇胺为甲基单乙醇胺、甲基二乙醇胺或二甲基乙醇胺。4.根据权利要求1或2所述的pH稳定剂，其特征在于：所述氨水的浓度为0.05～0.1mol/L。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：程凯，陈智，赵赓，张彰，何龙，万伟，葛炼，刘永诚，童富江，钱帆，
申请(专利权)人：重庆威能钻井助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：