[发明专利]一种钻井液用磺甲基腐殖酸钾接枝聚合物降滤失剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种钻井液用磺甲基腐殖酸钾接枝聚合物降滤失剂的制备方法，以腐殖酸钾，丙烯酰胺，烷基丙烯酸，2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸，N‑乙烯基吡咯烷酮等为原料，通过水溶液聚合方法制备出抗高温降滤失剂，其合成最佳条件为：腐殖酸钾30~50份，丙烯酰胺15~25份，烷基丙烯酸5~15份，2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸10~20份，N‑乙烯基吡咯烷酮5~15份。本发明通过氧化还原引发剂引发单体发生聚合反应，得到一种大分子接枝聚合物降滤失剂，该产品在淡水、饱和盐水和复合盐水钻井液中均有良好的降滤失性能，能抗200℃高温，使用方便。

技术领域

本发明涉及钻井液降滤失剂制备领域，特别涉及一种钻井液用磺甲基腐殖酸钾接枝聚合物降滤失剂的制备方法。

背景技术

钻井液滤失量过大时不仅会导致钻井液的流失，还会引起井壁失稳、井壁坍塌、污染储层等各种问题。降滤失剂是钻井作业用量最大的材料之一，在钻井液中加入适量的降滤失剂可达到很好的降滤失效果。一旦抗高温降滤失剂在钻井液中发生降解，钻井液的抗温性大幅下降就会引起钻井液流变性变差，钻井液絮凝分层，甚至出现恶性滤失、泥饼变厚等问题，造成卡钻、埋钻、井塌等各种事故。目前国内常用的磺化酚醛树脂类降滤失剂和磺化褐煤树脂降滤失性效果好，能抗180℃高温，但用量较大，且在使用时存在在盐水中有黏度损失，容易被高价离子污染等缺陷，严重限制了其应用范围。

另外随着石油开采量的加大，很多油田都进入高温深层采油区，开采难度越来越大，部分开采区域要求降滤失剂能抗200℃以上高温。耐温抗盐型聚合物类降滤失剂在油田开发中具有很大的应用潜力，本发明研制出一种既能抗高温，又能抗盐的降滤失剂，能够解决深层油田油气开采过程中钻井液滤失量过大问题，为高温深层油气开发提供新的突破口。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻井液用磺甲基腐殖酸钾接枝聚合物降滤失剂的制备方法，该降滤失剂在淡水、饱和盐水和复合盐水钻井液中均有良好的降滤失性能，能抗200℃高温，使用方便。

一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤:

1）在装有30~50份腐殖酸钾的反应釜中加入60~100份去离子水，室温搅拌溶解后，用碱性试剂调节pH至10~11，然后加入6~10重量份甲醛、6~10重量份磺化剂亚硫酸氢钠，搅拌升温至70~75℃，反应3~4h后降温；

2）将15~25份丙烯酰胺、5~15份烷基丙烯酸、10~20份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、5~15份N-乙烯基吡咯烷酮溶于70~150份去离子水中后加入步骤1）中反应釜，搅拌0.5h，同时加入0.13~0.25份引发助剂乳酸-铬基化膨润土材料，升温，将0.27~0.5引发剂（过硫酸钠、亚硫酸氢钠）配成溶液，慢慢交替加入反应釜中，滴加时间为0.5h，滴加完毕后在55~60℃保温4h，出料，冷却得到磺甲基腐殖酸钾接枝聚合物降滤失剂。

有益效果：本发明提供一种钻井液用磺甲基腐殖酸钾接枝聚合物降滤失剂的制备方法，该降滤失剂抗盐能力强，原料相对容易获取，在制备过程中过程加入了引发助剂乳酸-铬基化膨润土材料，其是一种高效活性物质，具有惊人的催化性能，有利于合成样品过程中单体的聚合，将分子链长度控制在所需范围内。以丙烯酰胺、烷基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡咯烷酮为主要单体合成的该产品，抗温抗盐能力突出，且其在钻井液中较低浓度的用量即可大幅度降低钻井液滤失量。

具体实施方式

实施例1

在装有50份腐殖酸钾的反应釜中加入100份去离子水，室温搅拌溶解后，用碱性试剂调节pH至10~11，然后加入10重量份甲醛、10重量份磺化剂亚硫酸氢钠，搅拌升温至70~75℃，反应3~4h后降温，