[发明专利]一种钻井液用阳离子硅氟稀释剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井技术领域，确切地说涉及一种钻井液用阳离子硅氟稀释剂的制备方法。

背景技术

随着油气勘探开发的深入，油气勘探已向深部地层和海上发展，井深逐渐增加,钻遇地层条件日趋复杂，钻井工程对钻井液工艺技术提出了更高的要求，尤其对于深井用高固相含量的钻井液，综合解决钻井液的流变性、抑制性、抗温性等之间的矛盾尤为困难，特别是深井钻井液的热稳定性问题一直是国内外研究的关键。而降粘剂是钻井过程中不可缺少的钻井液处理剂之一，它可起到降粘、调节钻井液流变性等作用，能维护钻井液的性能稳定，是钻井过程中不可缺少的钻井液处理剂。

公开号为CN101368090，公开日为2009年2月18日的中国专利文献公开了一种钻井液用硅氟抗高温降粘剂干粉,是一种新型钻井液添加剂,它是采用硅氢加成法将烯丙基聚氧乙烯醚、含氟单体及偶联剂与低含氢硅油进行接枝共聚后达到氟硅聚合物,然后再加入无离子水、腐植酸、纤维素钠、烧碱,在120℃～130℃下反应数小时,所得产物经气流干燥后即为钻井液用硅氟抗高温降粘剂干粉产品,其外观为黑色流动固体粉末,具有优异的降粘特性,护壁防塌功能,对钻井液体系有分散、润滑、消泡等作用,并可消除钻井过程中钻井液侵入地层引起的泥页岩水化膨胀,提高井壁稳定性,钻井液处理后维护期长。

同时，目前常用的稀释剂为木质素、栲胶类降粘剂，无论是CN101368090专利文献公开的降粘剂干粉还是木质素、栲胶类降粘剂，其抗温效果不佳，并且稀释效果不稳定，当温度达到130℃，处理周期仅维持3天左右，而且处理量大，同时，传统的降粘剂的加入，会对油气层带来破坏。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种钻井液用阳离子硅氟稀释剂的制备方法，本制备方法工艺简单，采用本制备方法制备的稀释剂，能降低粘土之间的相互作用，使钻井液的粘度降低，对钻井液产生良好的稀释作用，同时可以有效地防止泥页岩的水化膨胀。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种钻井液用阳离子硅氟稀释剂的制备方法，其特征在于步骤如下：

1)、在500ml蒸馏水中依次加入50ml甲基丙烯酸甲酯、100ml丙烯酸丁酯，搅拌均匀，加入7.5ml斯盘80，搅拌1h，形成单体预乳液；通过这种比例配制出的单体转化率最高。

2)、取出预乳液，依次加入甲基丙烯酸六氟丁酯35ml、甲基丙烯酸十二氟庚酯25ml、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25ml、乙烯基三甲氧基硅烷40ml，超声震荡分散10min，比例确定源于各种试剂能够参与反应的基团数量；

3)、取4/5经超声震荡的乳液加入过硫酸铵3g，加入烧瓶水浴加热，到达反应温度后再加入过硫酸铵3g和蒸馏水，分两次加入，有助于乳液内的各种成分充分反应；

4)、待乳液有蓝光泛出后，在15分钟内滴加剩余的1/5乳液，然后加入过硫酸铵3g并保温1h，最后取出，通过这种分步混合后最终所得的产量最高；

5)、冷却至室温，出料过滤即得最终产品。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：

本发明中，采用步骤1）-5）的方式制备得到的稀释剂，其具有如下技术效果：

1、该稀释剂具有环保特性，其分解产物它为有机硅分子，并且能够进一步分解为CO₂、H₂O、SiO₂水合物，对环境无污染。

2、该稀释剂加入钻井液后基本不影响钻井液的滤失量，同时可以很好的调整钻井液的流变性。

3、该稀释剂的加入能够有效地防止黏土水化膨胀。

4、该稀释剂能够对油气层起到保护的作用。

具体实施方式

作为本发明的最佳实施方式，其公开了一种钻井液用阳离子硅氟稀释剂的制备方法，其步骤如下：

1)、在500ml蒸馏水中依次加入50ml甲基丙烯酸甲酯、100ml丙烯酸丁酯，搅拌均匀，加入7.5ml斯盘80，搅拌1h，形成单体预乳液；

2)、取出预乳液，依次加入甲基丙烯酸六氟丁酯35ml、甲基丙烯酸十二氟庚酯25ml、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25ml、乙烯基三甲氧基硅烷40ml，超声震荡分散10min；

3)、取1/5经超声震荡的乳液加入过硫酸铵3g，加入烧瓶水浴加热，到达反应温度后再加入过硫酸铵3g和蒸馏水；