[发明专利]一种水基钻井液用提切剂及其制备方法

说明书

本发明涉及石油钻井工作液领域的一种水基钻井液用提切剂及其制备方法；所述水基钻井液用提切剂，包含重量百分比计的以下组分：25％～40％的单体A；10％～25％的单体B；25％～40％的单体C；10％～25％的单体D；其中，单体A选自2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸，2‑丙烯酰氧基‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰氧丁磺酸、2‑丙烯酰胺‑2‑苯基乙磺酸中的至少一种；单体B为N‑乙烯基吡咯烷酮；单体C选自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或二甲基二烯丙基氯化铵；单体D为反应性4‑乙烯基‑1‑(3‑磺丙基)吡啶内嗡盐；本发明的水基钻井液用提切剂具有良好的提切性能和耐温性能，耐温能力可达到150℃，可作为石油钻井工作液的提切剂，提高工作液对减轻剂或加重剂的悬浮稳定能力以及增强体系的携岩能力和井眼净化能力。

技术领域

本发明涉及石油钻井工作液领域，更进一步说，涉及一种水基钻井液用提切剂及其制备方法。

背景技术

提切剂是钻井液的一种核心处理剂，其主要作用是提升钻井液体系的切力，增强钻井液的岩屑携带能力，提高钻井液的井眼净化效果。此外，在低密度或高密度钻井液中，常常需要加入中空微珠减轻剂或重晶石加重剂等固相材料，由于固相材料与钻井液之间存在密度差，为避免减轻剂漂浮或加重剂沉降，必须提高钻井液切力来增强钻井液对固相物的悬浮性能。性能优良的提切剂，可在最大限度上协调钻井液各方面性能之间的平衡，使钻井液具有合理的动塑比，优化钻井液体系的携岩能力，提高钻井效率。但是目前国内外主要使用的黄原胶、改性纤维素、人工合成聚合物等水基钻井液的提切剂，这些提切剂在提高钻井液悬浮能力的同时增粘效应十分显著，增加了对钻井液流变性的控制难度。此外，黄原胶、改性纤维素等提切剂还存在耐温性不高(＜150℃)，无法满足高温条件下的应用要求。

申请号为201510158038.6的中国专利公开了一种钻井液用水基增粘提切剂及其制备方法，该提切剂主要以苯磺酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺乙酯等为反应单体，以过硫酸铵、亚硫酸氢钠和偶氮二异丁腈为引发体系制备而成。肖继斌(肖继斌.无固相钻井液提切剂的制备研究.广州化工,2015(12):69-71)公开了以丙烯酰胺(AM)，2－丙烯酰胺基－2-甲基丙磺酸(AMPS)，阳离子单体为反应单体，以过硫酸铵、亚硫酸氢钠为引发体系制备而成的聚合物。田发国等(田发国,李建波,高建林等.钻井液增粘提切剂YF-01的研制.精细石油化工进展,2009,10(3):4-8)公开的钻井液增粘提切剂以丙烯酰胺(AM)，2－丙烯酰胺基－2-甲基丙磺酸(AMPS)，二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为反应单体，以过硫酸铵为引发剂制备而成。上述现有技术公开的提切剂均为线形分子水溶性聚合物，在具有较好提切效果的同时增粘效应也比较大。

发明内容

为了解决现有水基钻井液提切剂产品存在的增粘效应过大及耐温性能偏低(≤150℃)等问题，本发明提供了一种水基钻井液用提切剂，具体地说，涉及一种水基钻井液用提切剂及其制备方法。所述一种水基钻井液用提切剂，其水溶液高剪切速率黏度低，低剪切速率黏度高，表观黏度低，动塑比高，具有明显的“低黏高切”效应，耐温150℃，是一种具有良好耐温性能的水基钻井液提切剂。

本发明目的之一是提供一种水基钻井液用提切剂，是A、B、C、D四种单体通过自由基聚合反应聚合而成的水溶性多元共聚物，所述A、B、C、D四种单体按重量百分比计如下：

(1)25％～40％的单体A；

(2)10％～25％的单体B；

(3)25％～40％的单体C；

(4)10％～25％的单体D；

优选为：

(1)25％～32％的单体A；

(2)18％～25％的单体B；

(3)30％～35％的单体C；

(4)20％～25％的单体D。