[发明专利]一种润滑降失水剂的合成方法及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气井工程技术领域，具体涉及一种润滑降失水剂的合成方法及使用方法。

背景技术

在石油钻井过程中，由于受地层高温及高价离子的影响，常造成钻井液流变性变差或失效，导致钻井液的滤失量大幅上升，进而引发各种井下复杂情况的发生，给钻井作业带来巨大困难和损失。同时随着定向井、水平井钻井工艺技术在复杂地层的推广应用，对钻井液性能提出了更高的要求，如何降低钻井摩阻，提高钻井液的润滑性能，成为深井、定向井、水平井施工的关键。

现有的合成高分子类降失水剂品种繁多这类产品耐温性好、与其它聚合物配伍性好，但耐盐性较差，且基本不具备润滑性能。传统的钻井液体系为了满足了钻探需要，在钻井液维护的过程中要同时添加两种以上的处理剂来保证钻井液的降滤失性与润滑性能，由于使用药品种类繁多，配伍性差，造成药品用量越用越大，钻井液体系成分非常复杂，而且维护处理成本高，体系的稳定性较差。特别在深井、定向井、水平井的施工过程中钻井液的降滤失性与润滑性是保证井壁稳定，减少井下复杂情况的重要因素，传统方法中大量加入降滤失剂与润滑剂的做法使得井下复杂情况出现的几率增大。因此为了改善降滤失剂与润滑剂配伍性差，钻井液维护处理成本高并且解决钻井工作遇到的高温、高盐和摩阻等问题，亟需研发一种能够改善钻井液润滑性，同时还具有良好抗温抗污染降滤失等多种功能钻井液用润滑降失水剂。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种润滑降失水剂的合成方法及使用方法，该技术方案由于油相的引入使得润滑降失水剂水溶性聚合物具有了良好的润滑性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种润滑降失水剂的合成方法，包括如下步骤：

1)水相溶液的配置

将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)三种聚合物单体配置成质量浓度为20％～40％的单体水溶液，用氢氧化钾调节pH＝7～9，控制温度在0～15℃加入质量浓度1％～5％的引发剂，既得水相溶液备用；

2)油相溶液的配置

在基础油中加入质量百分比8％～15％的乳化剂，搅拌10～30min得油相溶液备用；

3)将水相溶液以10～20min的时间慢慢滴加到油相溶液中，通氮气，搅拌，滴加完毕后放入40～65℃水浴中聚合15min～1h，即得润滑降失水剂。

本发明的合成方法，将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)三种聚合物单体的配比为丙烯酸(AA)加量为10％～25％；丙烯酰胺(AM)加量为50％～80％；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)加量为10％～25％。

本发明所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

本发明所述基础油为白油或白油与石蜡的复配基础油，其中白油与石蜡的复配质量比例优选为90:10～50:50。

本发明所述乳化剂优选为SP-80或SP-80与吐温的复配乳化剂，其中SP-80与吐温的复配乳化剂复配质量比例优选为70:30～50:50。

润滑降失水剂的使用方法，润滑降失水剂加入到钻井液中，质量浓度为0.2～1％。

一种润滑降失水剂，所述润滑降失水剂为丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的三元共聚物。具有式I的结构式：

式I中，x、y、z＞0的自然数。