[发明专利]一种降滤失剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物合成领域，尤其涉及一种降滤失剂的制备方法。

背景技术

在石油勘探或钻井作业中，钻头在巨大的压力和摩擦力作用下极易损坏，所以要在钻井作业中使用钻井液来保护钻头，但是钻井液在压力下会渗滤到地层土壤中造成流失，这个过程通常称为“失水”。大量的失水进入土壤不仅会诱导井眼失稳问题，而且会对油气层产生损害，目前解决这一问题的方法就是在钻井液中添加降滤失剂，降滤失剂可以全方位地堵塞钻井液与土壤形成的泥饼中的毛细孔道，使其光滑而致密；增加泥饼负电荷密度使其形成强有力的极化水层；降滤失剂分子吸附于粘土晶体颗粒侧面与其形成桥联缩小毛细孔径；改善泥饼毛细孔道的湿润性，所以降滤失剂可以提高钻井液的降失水能力。

目前广泛使用的降滤失剂均使用水溶液聚合法或反相乳液聚合法，以水溶液聚合法为例，将水溶性原料溶解在水中形成水溶液，直接与油溶性单体进行聚合，由于界面接触不完全，反应效率低，而且水溶液聚合的反应热散发不均匀，造成水溶液中局部过热现象，局部过热会使聚合物发生交联，粘度增加，无法作为降滤失剂使用；而反相乳液聚合法是将水溶性原料溶解在水溶液中然后通过乳化剂的分散在非极性液体中，形成油包水型的乳液，这样避免了聚合过程中的局部过热，但是使用反响乳液聚合方法制备的降滤失剂不稳定，长时间放置或剧烈的外界条件变化均会使降滤失剂分层而降低性能。

为此要开发一种新的降滤失剂来解决分层问题。反相微乳液是近两年来研究的热点，其具有各向同性、产物相对分子质量高、聚合快速、稳定、粒子细小且分布均匀、长时间储存不分层等优点被广泛应用于粘合剂、涂料、污水处理等行业。本发明人考虑使用反相微乳液法制备一种降滤失剂来提高降滤失剂的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种降滤失剂的制备方法，使制备的降滤失剂粒径均匀、不分层并具有良好的耐温、耐盐能力。

本发明提供了一种降滤失剂的制备方法，包括：

将苯乙烯磺酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺混合在水中，得到第一溶液；

将表面活性剂混合在油溶性溶剂中混合得到第二溶液；

将所述第一溶液加入到所述第二溶液中，并向所述第二溶液中加入引发剂的水溶液发生共聚反应得到降滤失剂。

优选的，制备降滤失剂的原料按重量份数计为：

1～5份苯乙烯磺酸钠；

1～5份丙烯酸；

1～5份丙烯酰胺；

2～20份水；

5～10份表面活性剂；

0.5～1.5份引发剂；

80～90份油溶性溶剂。

优选的，所述表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(Tween)和失水山梨醇脂肪酸酯(Span)按质量比为2～4∶6～8混合得到的复合表面活性剂。

优选的，所述油溶性溶剂为环己烷。

优选的，所述引发剂为(NH₄)₂S₂O₈与NaHSO₃的混合物。

优选的，所述(NH₄)₂S₂O₈与NaHSO₃按摩尔比为9～11∶6～8。

优选的，所述(NH₄)₂S₂O₈与NaHSO₃按摩尔比为10∶7。

优选的，所述第一溶液的浓度为20wt％

优选的，共聚反应具体为：

将所述第一溶液加入到第二溶液中搅拌同时加热到40～60℃；加入引发剂水溶液，反应2～4h，得到水溶性聚合物；

将所述水溶性聚合物纯化、过滤后得到降滤失剂。

优选的，共聚反应的温度为40～60℃。

本发明提供了一种降滤失剂的制备方法，将苯乙烯磺酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺混合在水中，得到第一溶液；将表面活性剂混合在油溶性溶剂中混合得到第二溶液；将所述第一溶液加入到所述第二溶液中，并向所述第二溶液中加入引发剂的水溶液发生共聚反应得到降滤失剂。本发明提供的降滤失剂的制备方法，过程简单容易控制，使用反相微乳液聚合方法聚合速度快，得到的降滤失剂稳定、粒子细小且分布均匀、长时间储存不分层。

附图说明

图1本发明实施例1制备的降滤失剂的FTIR红外光谱图；

图2不加聚合物淡水基浆滤饼的SEM图；