一種多功能抗高溫鉆井液處理劑的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種多功能抗高溫鉆井液處理劑的制備方法，處理劑以AMPS、DMC以及腐植酸為原料，通過接枝共聚及復分解反應制備，該處理劑具有優良的降濾失效果和抑制性能，室內效果評價表明，在產品加量為0.5％時的常溫常壓濾失量為0.4mL，高溫高壓降濾失量為2.2mL，防膨率達到了46.86％，其降濾失性及抑制性能不亞于甚至優于國內外單獨的降濾失劑及抑制劑，而且產品能耐160℃高溫，可廣泛應用于油田鉆井領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鉆井液領域，具體涉及一種同時具有降濾失性和抑制性的多功能抗高溫鉆井液處理劑的制備。
技術介紹
降濾失劑和防塌抑制劑是用以保證鉆井液性能穩定，減少有害液體向地層濾失，防止粘土水化膨脹等引起的井壁失穩以及保證井徑規則的重要鉆井液處理劑。目前常用的鉆井液降濾失劑及防塌抑制劑大多是一些對分子量大的天然或合成聚合物，一方面，這些聚合物往往只有單一的功能，在鉆井過程中為了減小鉆井液的濾失和防止粘土水化膨脹需要同時加入這兩種處理劑，這在很大程度上增加了其使用成本；另一方面，為了滿足復雜地層鉆井、優化鉆井、保護油氣層和提高固井質量的需要，鉆井作業對鉆井液處理劑的抗溫性要求越來越高，原有的鉆井液處理劑己不能完全滿足需要。因此，研制出同時具有以上兩種功能的新型抗高溫降濾失劑具有重大的理論和實際意義。
技術實現思路
針對現有技術的缺陷或不足，本專利技術的目的在于提供，制備方法簡單，且制備出的處理劑具有高效降濾失作用和防塌抑制性。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為:，包括以下步驟:I)稱取一定質量的二甲基二烯丙基氯化銨(AMPS)加水溶解，冷卻至室溫條件下，用氫氧化鈉溶液調節PH值為8?9，然后加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)，充分攪拌均勻；2)在機械攪拌下采用恒溫水浴控制反應溫度為50?55 °C，密閉通氮氣20min后，加入引發劑，繼續反應4h后，停止反應，得粘稠渾濁狀產物。3)稱取一定量純化后的腐植酸溶解于1.1%氫氧化鈉溶液中，配置成質量濃度為30%的腐植酸溶液，置于50°C水浴中機械攪拌30min使腐植酸充分溶解并生成腐植酸鈉鹽，測其PH值在10?12之間，用6mol/LHCl中和溶液中過量的堿，調節溶液pH值，置于適宜的水浴中加熱；然后按重量份數取步驟2)制的得粘稠渾濁狀產物40份與60份的腐植酸鈉混合進行接枝共聚，在反應過程中溶液有泡沫產生，隨著反應的進行溶液中會有少量的膠質產生，反應一段時間后停止機械攪拌，溶液pH值在9?11之間，用6mol/LHCl把pH值調節到6.6，以便使溶液析出更多的產品。4)用質量百分比濃度50%酒精洗滌濾渣，過濾后烘干，即得到該多功能抗高溫鉆井液處理劑。作為本專利技術進一步的方案，步驟I)所述二甲基二烯丙基氯化銨(AMPS)的質量百分比濃度為7%?9%，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)質量百分比濃度為6%?作為本專利技術進一步的方案，步驟2)所述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀或過氧化苯甲酰，加入量質量百分比濃度為0.4%?0.6%。作為本專利技術進一步的方案，步驟3)腐植酸是由粗腐植酸經過提純的產物，腐植酸的純化方法為:反應前對粗腐植酸進行預處理，過80目篩子，以去除腐植酸中沙石等雜質；按重量份數配制濃度5 %?8 %的KOH溶液70?90份，然后加入粗腐植酸10?30份，機械攪拌20min，再靜止24h，取上層清液，棄去濾渣；機械攪拌腐植酸鉀上清液，用6mol/LHCl調節溶液PH值至4.5，隨著HCl的加入，腐植酸鉀溶液濃度緩慢增大，腐植酸開始沉淀，當PH值到達4.5時溶液突然增稠，達到粘度最大值；用布氏漏斗抽濾，濾餅放入烘箱中50°C烘干；烘干后的產品用水洗滌，洗去其中過量的HCl和水溶性的氯化鉀，用AgNO3鑒定Cl，pH試紙測定PH值；將洗好的腐植酸放入烘箱內干燥，備用。本專利技術的有益效果是:(I)本專利技術所提供的多功能抗高溫鉆井液處理劑所用原料腐植酸成本低，天然環保，制備工藝簡單，使用方便，可以滿足鉆井的低成本要求；(2)本專利技術所提供的多功能抗高溫鉆井液處理劑具有優良的降濾失效果和抑制性能，室內效果評價表明，在產品加量為0.5%時的常溫常壓濾失量為0.4mL，高溫高壓降濾失量為2.2mL，防膨率達到了 46.86%，其降濾失性及抑制性能不亞于甚至優于國內外單獨的降濾失劑及抑制劑；(3)本專利技術所提供的多功能抗高溫鉆井液處理劑具有較高的耐溫性，使用溫度可以達到160 °C ;(4)該專利技術可廣泛應用油田鉆井領域，并且適合大面積推廣使用，具有廣闊的應用前景。【附圖說明】圖1為不同處理劑的降濾失性對比圖；圖2為不同處理劑的抑制性對比圖；圖3為實例I合成的多功能抗高溫鉆井液處理劑的抗高溫實驗圖。【具體實施方式】下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步闡述。下屬實施例中所用方法如無特別說明均為常規方法，所有百分比濃度均為質量百分比。實施例1，包括以下步驟:(I)稱取8g的二甲基二烯丙基氯化銨(AMPS)于500mL三頸燒瓶中，加95mL蒸餾水溶解后在室溫下用氫氧化鈉溶液調節PH值為8?9，然后加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC) 7g，攪拌均勻。(2)采用恒溫水浴控制反應溫度為50°C，密閉通氮氣20min后，加入引發劑過硫酸銨，其質量百分比濃度為0.4%，繼續反應4h后，停止反應，得粘稠渾濁狀物。(3)稱取45g腐植酸加入到105mL，1.1 %氫氧化鈉溶液中，置于50°C水浴中機械攪拌30min使腐植酸充分溶解并生成腐植酸鈉鹽。用6mol/LHCl調解pH7.0左右，然后將其全部加入到步驟(2)制的產物中混合進行接枝共聚。在反應過程中溶液有泡沫產生，隨著反應的進行溶液中會有少量的膠質產生。反應一段時間后停止機械攪拌，溶液pH值在9?11之間。用6當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能抗高溫鉆井液處理劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)稱取一定質量的二甲基二烯丙基氯化銨加水溶解，冷卻至室溫條件下，用氫氧化鈉溶液調節pH值為8～9，然后加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，充分攪拌均勻；2)在機械攪拌下采用恒溫水浴控制反應溫度為50～55℃，密閉通氮氣20min后，加入引發劑，繼續反應4h后，停止反應，得粘稠渾濁狀產物。3)稱取一定量純化后的腐植酸溶解于1.1％氫氧化鈉溶液中，配置成質量濃度為30％的腐植酸溶液，置于50℃水浴中機械攪拌30min使腐植酸充分溶解并生成腐植酸鈉鹽，測其pH值在10～12之間，用6mol/L?HCl中和溶液中過量的堿，調節溶液pH值，置于適宜的水浴中加熱；然后按重量份數取步驟2)制的得粘稠渾濁狀產物40份與60份的腐植酸鈉混合進行接枝共聚，在反應過程中溶液有泡沫產生，隨著反應的進行溶液中會有少量的膠質產生，反應一段時間后停止機械攪拌，溶液pH值在9～11之間，用6mol/L?HCl把pH值調節到6.6；4)用質量百分比濃度50％酒精洗滌濾渣，過濾后烘干，即得到該多功能抗高溫鉆井液處理劑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：柯從玉，孫嫵娟，張群正，張洵立，李菲，
申請(專利權)人：西安石油大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61