[发明专利]一种钻井液用褐煤树脂及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种钻井液用褐煤树脂及其生产工艺，以褐煤和磺化酚醛树脂为主要原料，并引入了具有优良抗盐、抗高温性能的磺化酚腐殖酸，经碱化剂、磺化剂改性处理后，具有显著的耐高温、降滤失和抗盐性能，同时具有防塌、控制粘度的作用；还添加了少量的羧甲基纤维素，其具有优良的稳定性，在150℃以上仍然具有显著的性能；同时引入了三甲胺和具有优良耐温、耐盐和耐钙、镁离子的磺甲基腐殖酸钠，增强了磺化酚醛树脂与粘土的吸附能力，有效提高了产品的耐温性能和耐盐性能，进而提升了产品的价值，添加量小，降滤失效果显著，仅添加基浆的1.0%即可产生优良降滤失性能。

技术领域

本发明涉及钻井液添加剂及其生产方式领域，具体指一种钻井液用褐煤树脂及其生产工艺。

背景技术

钻井液是钻井的血液，钻井液用化学剂是钻井液的重要组成部分，其中，滤失剂作为一种重要的化学剂而被广泛添加于钻井液中，而褐煤树脂是以褐煤为原料，经一系列化学处理后得到的一种有机聚合物。而褐煤是一种煤化程度最低的矿产煤，也是一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤，化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和远运，燃烧时对空气污染严重，其中含有20—80%的腐殖酸，难溶于水，可与碱发生化学反应生成可溶于水的腐殖酸盐，主要用于抗高温石油钻井液降滤失剂、重金属吸附树脂、吸水树脂等。目前在钻井液中普遍使用的是以磺甲基酚醛树脂、水解聚丙烯腈为原料，经过褐煤抽提、排渣、浓缩产生的褐煤树脂降滤失剂。然而，这类降滤失剂存在以下主要问题：

（1）热稳定性差，不耐高温；

（2）抗盐性能差，导致钻井液易受到可溶性盐的污染，降低了钻井液的使用效率；

（3）降滤失效果不明显，需要添加大量的产品才能起到降滤失的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优良降滤失性能，且具有突出稳定性和抗盐性能的钻井液用褐煤树脂及其生产工艺。

为解决上述问题，本发明所述的一种钻井液用褐煤树脂，其原料组分及各组分的重量百分比为：褐煤100—350份，磺化酚醛树脂100—350份，碱化剂20—150份，磺化剂20—150份，磺化酚腐殖酸20—100份，羧甲基纤维素10—120份，磺甲基腐殖酸钠30—150份，丙烯酰胺类聚合物40—160份，三甲胺120—300份，水200—350份；所述钻井液用褐煤树脂的生产工艺，包括以下步骤：

（1）按照配方准确称量各原料组分，分别置于相应容器中备用；

（2）采用机械泵将称量好的水打入反应釜中，启动搅拌装置进行搅拌；在持续搅拌状态下，将称量好的所述褐煤、碱化剂依次加入所述反应釜中，控制釜内温度为80—100℃，持续搅拌、保温40—70分钟，进行充分碱化；

（3）碱化结束后，依次将称量好的所述磺化酚醛树脂、磺化剂、磺化酚腐殖酸、磺甲基腐殖酸钠缓慢加入所述反应釜中，持续搅拌进行磺化，保持釜内温度为65—75℃，保温时间为60—90分钟；

（4）磺化结束后，依次将称量好的所述羧甲基纤维素、丙烯酰胺类聚合物、三甲胺缓慢加入所述反应釜中，持续搅拌反应，保持釜内温度70—90℃，保温时间为60—90分钟；

（5）反应结束后，采用机械泵将反应产物打入成品罐中，并调整导热油循环温度为160—180℃，启动刮板滚筒干燥机，放料、干燥后，采用干燥车收集并转移至指定位置，采用粉碎机粉碎至150—200目后装入包装袋中，封口存放。

进一步，所述各组分的重量百分比为：褐煤150—300份，磺化酚醛树脂150—300份，碱化剂50—120份，磺化剂50—120份，磺化酚腐殖酸50—100份，羧甲基纤维素30—100份，磺甲基腐殖酸钠50—120份，丙烯酰胺类聚合物60—130份，三甲胺150—280份，水220—300份。