[发明专利]一种以苯并噁嗪树脂改性而成的磺甲基酚醛树脂制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以苯并噁嗪树脂改性而成的超浓缩型新型磺甲基酚醛树脂SMP-Ⅲ的制备方法。

背景技术

磺化酚醛树脂是70年代我国科技工作者研制出的一种抗温、抗盐降滤失剂，它的最大特点是可以利用高温来作用效能，因而成为目前国内绝大部分深井钻井液体系中不可缺少的一部分。但是目前生产工艺生产出的磺化酚醛树脂使用效率低，抑制性差，在中深、浅井段使用效果差，不能满足超高温条件下盐水和饱和盐水钻井液高温高压滤失量控制及流变性需要。“专利号：201010274133.X，专利名称：一种钻井液用改性磺化酚醛树脂的制备方法”所述产品系我公司自主研发的磺化酚醛树脂SMP-Ⅱ，其钻井液中抗盐达15％；抗温达180℃，在一定程度上提高了使用效率，起到了抗盐抗温降滤失的作用。但是还不能满足三高井(超深、超高温、超高压）钻井的需求，其在超过180℃的条件下，如200℃的条件下完全达不到作业要求，而且添加量较大，客户钻井成本较高。

发明内容

鉴于上述不足，本发明提供一种以苯并噁嗪树脂改性而成的磺甲基酚醛树脂制备方法，该方法制备出的改性磺甲基酚醛树脂（SMP-Ⅲ），能进一步拓宽使用范围，同时抗高温性能强，抗温性达200℃，抗饱和盐水，使用添加量为我公司专利产品（专利号：201010274133.X）磺化酚醛SMP-Ⅱ的一半，降低了客户的钻井成本。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种以苯并噁嗪树脂改性而成的磺甲基酚醛树脂制备方法，具体步骤如下：

（1）将粒度≤25mm双酚A型苯并噁嗪用磨粉机磨成粒度10um-125um的粉体，备用；

（2）将步骤（1）所得粉体与改性磺化酚醛树脂剂按质量比1:20的比例投入反应釜， 105℃混合搅拌1小时后通过出料泵送入超声波乳化装置，超生乳化20分钟，得混合液，备用；

（3）对步骤（2）的混合液进行喷雾干燥，即得本发明磺甲基酚醛树脂。

所述改性磺化酚醛树脂剂由以下制备方法制得：

①将苯酚1摩尔、甲醛1摩尔依次加入带有搅拌机的回流冷却器的反应釜中，119℃搅拌10分钟，降温，保持温度在109℃，然后依次加入甲醛1摩尔、焦亚硫酸钠0.5摩尔、水40ml作为磺化剂，磺化时间为3小时，最后加入1摩尔甲醛，在97℃—104℃下回流反应3-4小时；

②反应结束时，冷却，降温至60℃—70℃出料，即得改性磺化酚醛树脂剂。

本发明的制备原理：通过超声波将双酚A型苯并噁嗪树脂与专利产品（专利号：201010274133.X）改性磺化酚醛树脂SMP-Ⅱ混合成乳化液，使之形成共聚物。

本发明能抗高温达200℃，对钻井液的滤失量有明显降低作用，能满足三高井钻探的要求。

本发明抗盐能力强，能抗盐达30%的污染，能在近饱和盐水钻井液中保持钻井液的低滤失量和较好的流动性，是一种理想的高温降滤失剂。

具体实施方式

一种以苯并噁嗪树脂改性而成的磺甲基酚醛树脂制备方法如下：

（1）粉体的制备：将粒度≤25mm双酚A型苯并噁嗪用磨粉机磨成粒度10um-125um的粉体，备用；

（2）改性磺化酚醛树脂剂的制备：

①将苯酚1摩尔、甲醛1摩尔依次加入带有搅拌机的回流冷却器的反应釜中，119℃搅拌10分钟，降温，保持温度在109℃，然后依次加入甲醛1摩尔、焦亚硫酸钠0.5摩尔、水40ml作为磺化剂，磺化时间为3小时，最后加入1摩尔甲醛，在97℃—104℃下回流反应3-4小时；

②反应结束时，冷却，降温至60℃—70℃出料，即得改性磺化酚醛树脂剂。

（3）将步骤（1）所得粉体与步骤（2）所得的改性磺化酚醛树脂剂按质量比1:20的比例投入反应釜， 105℃混合搅拌1小时后通过出料泵送入超声波乳化装置，超生乳化20分钟，得混合液，备用；

（4）对步骤（3）的混合液进行喷雾干燥，即得本发明磺甲基酚醛树脂。

本发明的有益效果详见表1-表4.

表1为本发明的技术指标、对钻井液流变性的影响以及抗温性、抗盐性、高温高压滤失量等。

本发明产品与专利产品（专利号201010274133.X）改性磺化酚醛树脂SMP-Ⅱ（以下简称SMP-Ⅱ）的技术对比详见表2-表4。

表2本发明与SMP-Ⅱ抗温性对比试验表。

表3本发明与SMP-Ⅱ抗盐性对比试验表。