[发明专利]钻井液用耐温抗盐聚合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田钻井领域中一助剂的制备方法，特别是一种钻井液用耐温抗盐聚合物的制备方法。

背景技术：

随着油气勘探开发的纵深发展和钻井行业向国外市场的日益拓展，超深井钻井施工数量逐年增加。由于超深井钻遇的地层复杂、井下高温高压以及作业周期长等，对超深井钻井液技术提出了更高的要求。超深井钻井液仍然面临着高温稳定性(老化)、高固相含量下的钻井液流变性及滤失性调控和多套压力层系地层安全密度窗口窄等技术难题。

降滤失剂是用以保证钻井液性能稳定，减少有害液体侵入地层，以及保证井径规则、稳定井壁的重要钻井液处理剂。随着钻遇地层日趋复杂，以及特殊井、超深井和复杂井数量的增多，对钻井液降滤失剂提出了更高的要求，以满足耐盐性(Nacl浓度大于10％，CaCl₂浓度大于5％)和耐温性(温度高于220℃)的新要求。糊化淀粉、羧甲基纤维素、褐煤等都是最早使用的钻井液降滤失剂。随着研究的不断深入以及钻遇地层的日趋复杂性，已有的天然及天然改性的降滤失剂已经不能满足钻井条件的需要。

目前，国内钻井液中常用的降滤失剂抗温性能达不到深井超深井钻探需要，尤其是没有抗温能力达到240℃的聚合物降滤失剂。因此，在目前深井超深井钻井液的维护处理中加入的处理剂种类多、加量大，这使得钻井液中抗温性能不好的各组分之间在高温高压条件下发生复杂的物理化学作用，影响钻井液体系性能及其稳定性。这是造成目前深井超深井水基钻井液滤失性、流变性难以调控的关键因素，也是深井超深井钻探中引起复杂事故的钻井液方面的主要原因。

发明内容：

本发明的目的是提供一种钻井液用耐温抗盐聚合物，该聚合物抗温、抗盐能力强，包被性能好，降滤失效果好，同时兼有抑制泥页岩水化分散的作用。

本发明采用的技术方案是：该钻井液用耐温抗盐聚合物的制备方法包括下列步骤：将丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸、丙烯酸、丙烯腈和烯基季铵盐按摩尔比55～79:10～20:5～10:5～10:1～5的比例加入装水的反应釜中, 反应釜中单体总浓度为15～23%，用氢氧化钾调节pH，将pH值调节到6-8，升温加热反应釜中的物料50～90℃，加入聚合引发剂,加入量是反应物重量的0.1～1wt％，维持反应2-4小时，终止反应，90～95℃条件下干燥粉碎得细颗粒状产品。

本发明具有如下有益效果：本发明的聚合物中既含有具有吸附和水化双重作用的阳离子基团，又含有大量的水化基团可以在粘土颗粒周围形成致密的水化层，阻止和延缓水分子与粘土表面接触，起到防止粘土颗粒水化膨胀的作用；阳离子基团和阴离子基团在水中电离不受外加盐的影响，还有可能阻止酰胺基的水解，具有耐温抗盐的优点。反应所需原料价廉易得，反应条件温和，操作更加简便，极易实现工业化，从而降低了成本，具有极高的市场化前景。本发明的目标物分子量适中，且应用方便，复配水基泥浆时，在同等温度条件下，包被效果好。

具体实施方式：

下面结合具体实例对本发明作进一步说明。

实施例1：

将丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸:丙烯酸:丙烯腈: 三甲基烯丙基氯化铵按摩尔比为64:18:6:9:3比例加入装水的反应釜中, 反应釜中单体总的质量浓度为19%，用氢氧化钾调节pH，将pH值调节到6-8，升温加热反应釜中的物料70℃，加入聚合引发剂过硫酸铵，过硫酸铵加入量是反应物总重量的0.3 wt％，维持反应4小时，终止反应，95℃条件下干燥粉碎得细颗粒状产品。

实施例2：

将丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸:丙烯酸:丙烯腈: 三甲基烯丙基氯化铵按摩尔比为62:20:5:10:3比例加入装水的反应釜中, 反应釜中单体总的质量浓度为16%，用氢氧化钾调节pH，将pH值调节到6-8，升温加热反应釜中的物料75℃，加入聚合引发剂过硫酸钾，过硫酸钾加入量是反应物重量的0.3 wt％，维持反应2小时，终止反应，90℃条件下干燥粉碎得细颗粒状产品。

实施例3：

将丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸:丙烯酸:丙烯腈: 二甲基烯二丙基氯化铵按摩尔比为62:19:7:7:5比例加入装水的反应釜中, 反应釜中单体总的质量浓度为21%，用氢氧化钾调节pH，将pH值调节到6-8，升温加热反应釜中的物料65℃，加入聚合引发剂过硫酸铵，过硫酸铵加入量是反应物重量的0.5 wt％，维持反应3小时，终止反应，95℃条件下干燥粉碎得细颗粒状产品。

实施例4：