本發明專利技術涉及一種鉆井液用封堵型降濾失劑及其制備方法。該降濾失劑根據適用井段溫度與地層特點的不同可進行選擇，其組成包括聚合物改性氧化瀝青（PMA），改性劑及輔助降濾失劑，通過簡單的表面改性及干混工藝即可制得該降濾失劑系列樣品。本發明專利技術樣品降低鉆井液濾失性能優異，降低率高達80％，形成致密強韌的泥餅，瀝青的高溫軟化變形特點可及時封堵地層裂縫和裂隙，可根據應用地層特點及井段溫度選用適宜產品配方，使用靈活，且生產工藝簡單，條件溫和，生產效率高，成本低廉，無廢氣物及粉塵產生，對作業人員身體傷害小。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水基鉆井液體系使用的油田化學品，特別涉及一種水基鉆井液中使用的封堵型降濾失劑及其制備方法。
技術介紹
水基鉆井液的功能主要有以下幾個方面攜帶巖屑、冷卻鉆具、封堵防塌、降低失水、潤滑鉆頭、傳遞信息、輔助破巖、平衡控制地層壓力等，其中降低鉆井液進入地層的濾失量為主要方面之一。降失水劑，又稱降濾失劑和濾失控制劑，可在井壁上形成低滲透率、柔韌、薄而致密的濾餅，是盡可能降低鉆井液濾失量的一類油田化學品。降濾失劑主要分為以下幾類纖維素類、腐植酸類、丙烯酸類聚合物、樹脂類和淀粉類。其中纖維類產品包括羧甲基纖維素鈉、聚陰離子纖維素和羧乙基纖維素鈉等，例如美國專利US20100828061此類產品降濾失性能優異，適用體系范圍廣，但其明顯提高鉆井液粘度，價格昂貴，抗溫性能差。腐植酸類產品包括褐煤堿液、硝基腐植酸鈉、鉻腐殖酸、磺甲基褐煤等，例如中國專利CN1807543和CN9411858. 5， 此類產品降濾失的同時可降粘，具有一定抗溫性，但其濾液污染環境，破壞油氣儲層，生產工藝條件苛刻，對操作人員身體損傷大。丙烯酸類聚合物包括水解聚丙烯腈銨鹽、聚丙烯酸鹽聚合物等，丙烯酸鹽多元共聚物等，例如中國專利CN99100025. O、中國專利CN101250397、澳大利亞專利AU2010207511和世界專利W02011158003，此類產品同時具有抗鹽和增粘提切的功能，從而抑制頁巖膨脹，且工藝簡單，但其抗鈣能力較弱，且抗溫性差，原料及產品具有酸味。樹脂類產品包括磺甲基酚醛樹脂、磺化褐煤樹脂、磺化木質素磺甲基酚醛樹脂縮合物等，例如中國專利CN99107926. 4、CN99107925. 6和CN200710114554. 4，此類產品抗高溫性能好，同時具有潤滑性和防塌性，但其降濾失性能相對較差，且污染環境。淀粉類產品包括羧甲基淀粉、羧丙基淀粉、預膠化淀粉、抗高溫淀粉和改性淀粉等，例如中國專利CN201010125334. 3，此類產品屬于天然高分子及其衍生物，易降解，環保性好，但其抗高溫性能差，改性工藝復雜，易發酵變質，無法長期使用與儲存。另外，一些研究者利用纖維狀或塊狀材料的封堵性制備降濾失劑，例如中國專利CN200810236644. 5和CN200710014322，此類產品具有創新性，但其降濾失性能不如高分子類和樹脂類，且抗高溫能力亦有限。
技術實現思路
針對現有研究的不足和實際應用的迫切需要，特別是針對現有水基鉆井液用降濾失劑中存在的增粘、生產工藝繁瑣、污染環境、成本昂貴等問題，本專利技術要解決的問題是提供。利用本專利技術方法得到的封堵型降濾失劑降低鉆井液濾失性能優異，降低率高達80%,形成致密強韌的泥餅，浙青的高溫軟化變形特點可及時封堵地層裂縫和裂隙。此外還可以根據應用地層特點及井段溫度選用適宜產品配方，使用靈活，并且生產工藝簡單，條件溫和,生產效率高,成本低廉,無廢氣物及粉塵產生,對作業人員身體傷害小。因此，根據本專利技術第一方面，提供一種水基鉆井液用封堵型降濾失劑的制備方法，其包括以下步驟(I)按重量配比，稱取如下組分浙青40 90份，表面改性劑2 10份，隔離劑O 58份；(2)在翻攪過程中，向上述浙青組分上噴灑表面改性劑；(3)將步驟(2)中獲得的物料進行粉碎，優選在鼓風粉碎機中進行，粉碎所得樣品目數為80-200目；(4)粉碎出料后，使其進入干混機，優選通過抽泵進入干混機，并加入上述配比的隔離劑，啟動干混機進行干混，優選干混20min-2小時，優選30min_l小時，然后出料，得到封堵型降濾失劑，任選將其裝袋保存。根據本專利技術，所述浙青組分為聚合物改性氧化浙青(PMA)、天然浙青和氧化浙青中的一種或幾種；所述表面改性劑可以是陽離子表面活性劑和水溶性硅油(OSO-W)的混合物。陽離子表面活性劑的作用是使浙青組分成為親水性材料。所述陽離子表面活性劑為季銨鹽類陽離子表面活性劑，優選十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB )或其任意比例形成的混合物。水溶性硅油(OSO-W)的作用是穩定浙青組分的水分散性，加快其浸水時間。所述水溶性硅油為北京優美特納米材料有限公司生產的水溶性硅油OSO-w。`根據本專利技術，陽離子表面活性劑與水溶性硅油OSO-w的重量比例為1 5 :1 10，優選I 3 :1 7，更優選I 2 :1 5。在本文中，所用術語“隔離劑”也稱為阻隔劑，是指具有輔助降濾失劑的固體粉末成分，包括纖維素接枝淀粉(EPPS)、聚丙烯腈銨鹽(NH4PAN)、聚(丙烯腈-丙烯酰胺)銨鹽(雙聚銨鹽)(HMP-21)、褐煤樹脂(SPNH)、磺化褐煤(SMC)、磺化酚醛樹脂(SMP )或其任意比例形成的混合物。所述褐煤樹脂優選為磺化褐煤樹脂。可以使用其中的任一種或兩種以上的任何混合物。隔離劑用量優選為2 58份，更優選5 50份，還更優選10 40份。根據本專利技術優選的實施方式，作為隔離劑，使用纖維素改性淀粉、褐煤樹脂、聚(丙烯腈-丙烯酰胺)銨鹽。根據本專利技術一種優選的實施方式，各組分及其重量配比為聚合物改性氧化浙青40 80份，表面改性劑4 10份，纖維素改性淀粉O 40份，雙聚丙烯腈銨鹽O 40份，磺化褐煤樹脂O 40份，并且纖維素改性淀粉、雙聚丙烯腈銨鹽和磺化褐煤樹脂總量為2 58份。根據本專利技術第二方面，提供一種根據上述方法制得的水基鉆井液用封堵型降濾失齊U，其特征在于，按重量配比，稱取如下組分浙青40 90份，表面改性劑2 10份，隔離劑O 58份。所述浙青組分為聚合物改性氧化浙青(PMA)、天然浙青、氧化浙青中的一種或幾種。所述表面改性劑是陽離子表面活性劑和水溶性硅油(OSO-W)的混合物。所述陽離子表面活性劑為季銨鹽類陽離子表面活性劑，優選十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)或其任意比例形成的混合物。所述水溶性硅油可以是北京優美特納米材料有限公司生產的水溶性硅油OSO-w。陽離子表面活性劑與水溶性硅油OSO-w的重量比例為1 5 :1 10，優選I 3 :1 7，更優選I 2 :1 5。所述隔離劑或阻隔劑包括纖維素接枝淀粉(EPPS)、聚丙烯腈銨鹽(NH4PAN)、聚(丙烯腈-丙烯酰胺)銨鹽(雙聚銨鹽)(HMP-21)、褐煤樹脂(SPNH)、磺化褐煤(SMC)、磺化酚醛樹脂(SMP)或其任意比例形成的混合物。所述褐煤樹脂優選為磺化褐煤樹脂。根據本專利技術，優選使用纖維素改性淀粉、褐煤樹脂或聚(丙烯腈-丙烯酰胺)銨鹽作為隔離劑。進一步優選地，各組分及其重量配比為聚合物改性氧化浙青40 80份，表面改性劑4 10份，纖維素改性淀粉O 40份，雙聚丙烯腈銨鹽O 40份，磺化褐煤樹脂O 40份，并且纖維素改性淀粉、雙聚丙烯腈銨鹽和磺化褐煤樹脂總量為2 58份。根據本專利技術，通過表面改性及添加固體粉末狀隔離劑，可以提高浙青材料在水基鉆井液中的水分散穩定性及抗粘接性。另外，通過選擇不同的隔離劑組分及其組合，可以制備具有不同的抗高溫性能及適用地層的封堵性降濾失劑。根據本專利技術一種實施方式，優選采用纖維素接枝淀粉(EPPS)和/或聚丙烯腈銨鹽(NH4PAN)作為隔離劑，最終制得的封堵性降濾失劑可以抗120°C的高溫，并適用淺部地層；根據本專利技術另一種實施方式，優選 采用聚(丙烯本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種水基鉆井液用封堵型降濾失劑的制備方法，包括以下步驟：（1）按重量配比，稱取如下組分：瀝青40～90份，表面改性劑2～10份，隔離劑0～58份，優選隔離劑2～58份，更優選6～50份，還更優選10～40份；（2）在翻攪過程中，向上述瀝青組分上噴灑表面改性劑；（3）將步驟（2）獲得的物料進行粉碎，優選在鼓風粉碎機中進行，粉碎所得樣品目數為80?200目；（4）粉碎出料后，使其進入干混機，優選通過抽泵進入干混機，并加入上述配比的隔離劑，啟動干混機進行干混，優選干混20min?2小時，優選30min?1小時，然后出料，得到封堵型降濾失劑，任選將其裝袋保存。
【技術特征摘要】
2012.12.31 CN 201210594239.71.一種水基鉆井液用封堵型降濾失劑的制備方法，包括以下步驟 (1)按重量配比，稱取如下組分浙青40 90份，表面改性劑2 10份，隔離劑O 58份，優選隔離劑2 58份，更優選6 50份，還更優選10 40份； (2)在翻攪過程中，向上述浙青組分上噴灑表面改性劑； (3)將步驟(2)獲得的物料進行粉碎，優選在鼓風粉碎機中進行，粉碎所得樣品目數為80-200 目； (4)粉碎出料后，使其進入干混機，優選通過抽泵進入干混機，并加入上述配比的隔離齊U，啟動干混機進行干混，優選干混20min-2小時，優選30min_l小時，然后出料，得到封堵型降濾失劑，任選將其裝袋保存。2.根據權利要求1的制備方法，其特征在于， 所述浙青組分為聚合物改性氧化浙青(PMA)、天然浙青、氧化浙青中的一種或幾種； 所述表面改性劑是陽離子表面活性劑和水溶性硅油(OSOi)的混合物，所述陽離子表面活性劑為季銨鹽類陽離子表面活性劑，優選十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)或其任意比例形成的混合物，所述水溶性硅油為北京優美特納米材料有限公司生產的水溶性硅油(OSO-w)。所述陽離子表面活性劑與水溶性硅油OSO-w的重量比例為1 5 :1 10，優選I 3 :1 7，更優選I 2 :1 5。3.根據權利要求1或2的的制備方法，其特征在于， 所述隔離劑為纖維素接枝淀粉(EPPS)、聚丙烯腈銨鹽(N...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周風山，王煥娜，劉鋒報，張志磊，向璽，國文月，
申請(專利權)人：中國地質大學北京，
類型：發明
國別省市：
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