【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻井液，尤其涉及一种降滤失剂聚合物制备的钻井液及制备方法。
技术介绍
1、钻井液是石油钻井过程中使用的工作液，也称为钻井泥浆。它的主要作用是携带钻屑、冷却钻头、润滑钻具，同时还可以维护井壁稳定，防止地层坍塌。钻井液的性能对于钻井工程的安全和效率具有重要影响，因此需要根据不同的地层情况和钻井要求，选择适合的钻井液类型和配方。而降滤失剂是钻井液中的重要添加剂，主要作用是降低钻井液的滤失量。在钻井过程中，钻井液会受到地层压力的作用，部分钻井液会滤失到地层中。如果滤失量过大，会导致地层中的水、油等物质侵入，影响钻井效果。降滤失剂的作用是在钻井液中形成一层致密的滤饼，阻止钻井液继续滤失，从而保护地层和水源。降滤失剂是开采复杂深井、超井深等复杂油井的关键处理剂，其在复杂的地质储层环境中正常、稳定使用关系到复杂油气井的正常开发和油田现场的安全进行。
2、目前降滤失剂主要分为两类：天然物及其改性类和合成高分子类。天然物及其改性类降滤失剂，往往含有不耐高温的基团，如醚键、酯键等，在高温环境下容易发生氧化和水解反应，导致分子量下降，黏度降低，因此抗温性能不佳。而合成的聚合物降滤失剂虽然抗温性能优于天然物及其改性类降滤失剂，但多为线形高分子聚合物，自身的黏度大，往往会对钻井液体系产生明显的增黏效果。在高温条件下，一些线性聚合物容易发生降解或交联反应，出现降黏或增稠现象，影响降滤失效果，甚至引发事故。因此，制备出降滤失性能、流变性能、抗温性能、抗盐性能优秀的降滤失剂，使钻井液适应各种钻井条件，是国内外钻井领域的前沿课题。>
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种降滤失性能、流变性能、抗温性能、抗盐性能优秀的降滤失剂聚合物制备的钻井液。
2、为了实现上述目的，采用了如下技术方案：本专利技术提供了一种降滤失剂聚合物制备的钻井液及制备方法，所述降滤失剂聚合物制备的钻井液包括如下重量份的组分：基础油80-100份、主乳化剂3-5份、助乳化剂0.5-1.5份、润湿剂2-4份、降滤失剂1-3份、氧化钙1-3份、有机土0.5-1份、其余为加重剂。
3、进一步地，所述降滤失剂包括如下重量份的组分：多烯单体40-80份、季铵盐单体30-50份、磺酸盐单体40-80份、水溶性单体80-150份、引发剂0.005-0.02份、其余为水。
4、进一步地，所述降滤失剂的制备包括如下：
5、(1)制备多烯单体：将聚葡萄糖、氢氧化钠、四丁基氯化铵加入反应装置中，通氩气20-30min以排出空气，加入1.5倍于固体质量的四氢呋喃，加热搅拌至四氢呋喃回流，将甲基烯丙基氯按每秒2-3滴的速度滴加到溶液中，滴加完成后于回流温度下反应2-3h；反应结束后过滤，滤渣用乙醚洗涤，将滤液和乙醚溶液合并，减压除去溶剂，得到的固体用蒸馏水和饱和食盐水各洗涤两次，在真空烘箱80-110℃干燥6-10h，得到多烯单体；
6、(2)制备降滤失剂：将所述多烯单体用水完全溶解后，再用氢氧化钠溶液调整ph为7-9，在氩气气氛保护下，将季铵盐单体、磺酸盐单体、水溶性非离子单体按顺序加入反应装置中，50℃搅拌1.5h，加入引发剂后，50℃继续反应3-5h，过滤，滤渣用水和无水乙醇各洗涤两次，在真空烘箱80-110℃干燥6-10h，得到降滤失剂。
7、进一步地，所述多烯单体包括如下重量份的组分：聚葡萄糖20-25份、甲基烯丙基氯45-50份、氢氧化钠30-40份、四丁基溴化铵2-3份。
8、进一步地，所述季铵盐单体包括如下重量份的组分：瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵25-40份、甲烯丙基三甲基溴化铵30-40份、三甲基苄基氯化铵30-40份。
9、进一步地，所述磺酸盐单体包括如下重量份的组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠40-60份、丁二酸二(2-乙基己酯)磺酸钠20-35份、n,n-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠20-40份。
10、进一步地，所述水溶性单体包括如下重量份的组分：n-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺40-50份、n-异丙基丙烯酰胺30-40份、n,n-亚甲基双丙烯酰胺20-30份。
11、进一步地，所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种。
12、进一步地，所述基础油为白油、柴油、植物油中的一种。
13、进一步地，所述主乳化剂为吐温20、吐温80、司盘20、司盘60、司盘80中的一种。
14、进一步地，所述助乳化剂为硬脂酸酰胺丙基二甲基胺、油酸酰胺丙基二甲基胺、椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种。
15、进一步地，所述润湿剂为十二烷基聚氧乙烯醚、椰油酸聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯基醚、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯中的一种。
16、进一步地，所述有机土为钙基膨润土、钠基膨润土、有机膨润土、有机蒙脱石中的一种。
17、进一步地，所述加重剂为重晶石粉、钛铁矿石粉、碱性菱镁矿粉、石灰石粉中的一种或多种的组合，所述加重剂的用量为使加入后的降滤失剂聚合物制备的钻井液密度为1.5-2.2g/cm3。
18、进一步地，所述降滤失剂聚合物制备的钻井液的制备方法包括如下步骤：将基础油加入搅拌装置，依次加入主乳化剂、助乳化剂、润湿剂、降滤失剂、氧化钙、有机土，50℃搅拌1.5-2h，再加入加重剂调整密度，得到降滤失剂聚合物制备的钻井液。
19、本专利技术的有益效果如下：
20、(1)本专利技术以聚葡萄糖作为超支化聚合的母核制备超支化聚合物，聚葡萄糖分子含有八个羟基，具有比常用的超支化母核更多的支化反应位点，而羟基官能团的数量直接影响聚合物的支化程度和支化结构，因此对比市面上常见的线性聚合物和超支化聚合物降滤失剂，本专利技术制备的超支化聚合物支化程度更高，支化结构更复杂，分子量容易控制，分子量分布窄、分子大小更均匀；此外，超支化聚合物中很少出现线性聚合物存在的链内或链间的链结缠绕现象，因此其黏度低，有助于保持钻井液的流动性；
21、(2)该超支化聚合物在制备时引入了适量的阳离子基团、磺酸基团和酰胺基团，其中阳离子基团带有正电荷，可以与带有负电荷的钻屑和井壁表面相互作用，通过静电引力使降滤失剂更好地吸附在井壁上，形成致密的滤饼，从而降低滤失量；酰胺基团具有较好的耐温性能和抗盐性能，可以提高降滤失剂的稳定性和抗温性，使其在高温、高盐度的钻井液体系中保持较好的降滤失效果；磺酸基团具有酸性和亲水性，可以使降滤失剂更好地分散在钻井液中，提高降滤失剂的抗温性能，磺酸基团还能减小降滤失剂对盐的敏感性，提高了降滤失剂对钙离子的抗盐能力；在高温情况下，酰胺基团和磺酸基团能通过氢键作用和静电吸附机制，有效地附着在井壁的黏土颗粒表面，使得降滤失剂能形成网状结构，有效地吸附细颗粒，降低黏土颗粒因无规碰撞而聚集的概率，同时这种吸附作用还能降低黏土颗粒的粒度大小，并提高其分散性；
22、(3)本专利技术制备的钻井液再制备中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述降滤失剂聚合物制备的钻井液包括如下重量份的组分：基础油80-100份、主乳化剂3-5份、助乳化剂0.5-1.5份、润湿剂2-4份、降滤失剂1-3份、氧化钙1-3份、有机土0.5-1份、其余为加重剂。
2.根据权利要求1所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述降滤失剂包括如下重量份的组分：多烯单体40-80份、季铵盐单体30-50份、磺酸盐单体40-80份、水溶性单体80-150份、引发剂0.005-0.02份、其余为水。
3.根据权利要求2所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述降滤失剂的制备包括如下：
4.根据权利要求3所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述多烯单体包括如下重量份的组分：聚葡萄糖20-25份、甲基烯丙基氯45-50份、氢氧化钠30-40份、四丁基溴化铵2-3份；所述季铵盐单体包括如下重量份的组分：瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵25-40份、甲烯丙基三甲基溴化铵30-40份、三甲基苄基氯化铵30-40份；所述磺酸盐单体包括如下重量份的组分：
5.根据权利要求4所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述基础油为白油、柴油、植物油中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述主乳化剂为吐温20、吐温80、司盘20、司盘60、司盘80中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述助乳化剂为硬脂酸酰胺丙基二甲基胺、油酸酰胺丙基二甲基胺、椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种。
8.根据权利要求7所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述润湿剂为十二烷基聚氧乙烯醚、椰油酸聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯基醚、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯中的一种；所述有机土为钙基膨润土、钠基膨润土、有机膨润土、有机蒙脱石中的一种。
9.根据权利要求8所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述加重剂为重晶石粉、钛铁矿石粉、碱性菱镁矿粉、石灰石粉中的一种或多种的组合，所述加重剂的用量为使加入后的降滤失剂聚合物制备的钻井液密度为1.5-2.2g/cm3。
10.一种根据权利要求1所述的降滤失剂聚合物制备的钻井液的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：将基础油加入搅拌装置，依次加入主乳化剂、助乳化剂、润湿剂、降滤失剂、氧化钙、有机土，50℃搅拌1.5-2h，再加入加重剂调整密度，得到降滤失剂聚合物制备的钻井液。
...【技术特征摘要】
1.一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述降滤失剂聚合物制备的钻井液包括如下重量份的组分：基础油80-100份、主乳化剂3-5份、助乳化剂0.5-1.5份、润湿剂2-4份、降滤失剂1-3份、氧化钙1-3份、有机土0.5-1份、其余为加重剂。
2.根据权利要求1所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述降滤失剂包括如下重量份的组分：多烯单体40-80份、季铵盐单体30-50份、磺酸盐单体40-80份、水溶性单体80-150份、引发剂0.005-0.02份、其余为水。
3.根据权利要求2所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述降滤失剂的制备包括如下：
4.根据权利要求3所述的一种降滤失剂聚合物制备的钻井液，其特征在于：所述多烯单体包括如下重量份的组分：聚葡萄糖20-25份、甲基烯丙基氯45-50份、氢氧化钠30-40份、四丁基溴化铵2-3份；所述季铵盐单体包括如下重量份的组分：瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵25-40份、甲烯丙基三甲基溴化铵30-40份、三甲基苄基氯化铵30-40份；所述磺酸盐单体包括如下重量份的组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠40-60份、丁二酸二(2-乙基己酯)磺酸钠20-35份、n,n-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠20-40份；所述水溶性单体包括如下重量份的组分：n-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺40-50份、n-异丙基丙烯酰胺30-40份、n,n-亚甲基双丙烯酰胺20-30份；所述引发剂为过...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑浩，王莉，郑宇，崔稳迟，
申请(专利权)人：任丘市天润化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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