[发明专利]一种钻井液用低增粘共聚物降滤失剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钻井液用低增粘共聚物降滤失剂及其制备方法，该低增粘共聚物降滤失剂包括聚合单体和纳米材料；所述的聚合单体分别为2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠、衣康酸；各成分的重量份配比如下：2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸1‑4份、丙烯酰胺6‑12份、苯乙烯磺酸钠1‑3份、衣康酸0.5‑2份、纳米材料0.5‑2份。本发明的一种钻井液用低增粘共聚物降滤失剂及其制备方法和现有技术相比，具有低增粘、抗盐、抗钙镁、抗高温性能，对体系流变性影响很小；而且在复合盐水浆中150℃老化后具有良好的降失水效果，从而大大提高了钻探的效率。

技术领域

本发明涉及钻井液处理剂技术领域，具体地说是一种钻井液用低增粘共聚物降滤失剂及其制备方法。

背景技术

在钻井过程中，随着井深的增加，钻井难度逐渐提高，尤其是在钻探过程中，钻遇盐或盐膏混层时，钻井液的流变性和滤失量控制比较困难，钻井液性能往往是直接影响钻探成败的首要因素。

现用于水基钻井液的聚合物类降滤失剂的种类较多，其中不乏抗温能力强的产品，但由于它们的加入，造成钻井液的粘度增大；尤其在高密度钻井液中，聚合物类降滤失剂会对钻井液的流变性产生较大影响。

因此，研制一种“低增粘”、“抗盐”、“抗温”、“抗钙镁”的共聚物降滤失剂，对钻井液固相含量高的深井钻探具有重要意义。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种钻井液用低增粘共聚物降滤失剂及其制备方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：

一种钻井液用低增粘共聚物降滤失剂，该低增粘共聚物降滤失剂包括聚合单体和纳米材料；所述的聚合单体分别为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠、衣康酸；

所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠、衣康酸以及纳米材料的重量份配比如下：

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-4份、丙烯酰胺6-12份、苯乙烯磺酸钠1-3份、衣康酸0.5-2份、纳米材料0.5-2份。

所述的低增粘共聚物降滤失剂的成分还包括引发剂，所述的引发剂与所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠、衣康酸以及纳米材料的重量份配比如下：

引发剂0.2-1份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-4份、丙烯酰胺6-12份、苯乙烯磺酸钠1-3份、衣康酸0.5-2份、纳米材料0.5-2份。

一种钻井液用低增粘共聚物降滤失剂的制备方法，该制备方法的步骤如下：

步骤1)称取重量份配比关系如下：引发剂0.2-1份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-4份、丙烯酰胺6-12份、苯乙烯磺酸钠1-3份、衣康酸0.5-2份的聚合单体备用；

步骤2)将步骤1)重量份配比的聚合单体溶解在蒸馏水中，然后加入重量份为0.5-2份的纳米材料，搅拌均匀后，用氢氧化钠水溶液调节至pH＝5-10，加入蒸馏水调节体系质量百分比浓度为20-40％，获得混合溶液；

步骤3)于50-90℃下，通氮气30min后，加入重量份为0.2-1份的引发剂，反应1-10h后，得到流动性好的聚合物溶液；

步骤4)将得到聚合物溶液进行喷雾干燥，即得降滤失剂。

所述的引发剂中包含氧化剂与还原剂，所述的氧化剂与还原剂的重量份配比为1:1。

所述的氧化剂是过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种的混合物；所述的还原剂是亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁中的一种或多种的混合物。

所述的纳米材料是纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米碳酸镁、纳米氧化锌、纳米氧化钛中的一种或多种的混合物。