[发明专利]一种钻井液用交联改型聚丙烯酰胺的制备方法

说明书

本发明提供一种钻井液用交联改型聚丙烯酰胺的制备方法，其中所述的制备方法步骤：在反应釜中加入一定量的自来水，根据水量加入一定量的水解聚丙烯酰胺，低速搅拌2h，待水解聚丙烯酰胺完全溶解；向反应釜中依次加入有机交联剂J1和J2；继续搅拌后向反应釜中加入一定量的浓盐酸，调整溶液的PH为4.5~7.0；之后控制反应釜中溶液的温度达到50~80℃，停止搅拌，物料在反应釜中缓慢反应10~16h；打开反应釜的底阀，流出的物料成冻胶状，且物料颜色呈浅粉红色，交联反应完成；优点为：本发明仅用水解聚丙烯酰胺和交联剂即得产品，用料少且易得；一台或多台可控温的搪瓷反应釜即可生产；环保、生产过程无“三废”排出；工人劳动强度低，在工地可以任何比例与泥浆相混。

技术领域

本发明涉及钻井液领域，尤其是涉及一种钻井液用交联改型聚丙烯酰胺的制备方法。

背景技术

聚丙烯酰胺在钻井液中的应用在中国已有半个世纪的历史了。以往，都是应用聚丙烯酰胺对膨润土的絮凝包被作用，控制钻井液中膨润土的水化分散造浆，以提高钻井速度。毫无疑问，聚丙烯酰胺取得了其它处理剂所不能替代的效果。当然，社会效益、经济效益也是令人瞩目的。

然而，随着钻井工艺新技术的不断发展，对钻井液的性能也提出了一些新要求。譬如，高压喷射钻井要求钻井液固相控制在4%以下，即是说，钻井液中有用固相（膨润土）既要少，且不能无。这样，一度曾使用的非水解聚丙烯酰胺必须进行化学改性，使其对膨润土既有絮凝聚结作用，又有一定的悬浮作用。这便对聚丙烯酰胺提出了诸多的改性要求。如：部分水解聚丙烯酰胺，阴离子聚丙烯酰胺，阳离子聚丙烯酰胺，两性离子聚丙烯酰胺等等应运而生。这些改性的聚丙烯酰胺，在钻井液中起到了预想的效果，也是目前钻井液中广泛使用的产品。

这些改性的聚丙烯酰胺无一不是对聚丙烯酰胺进行化学改性的，无一对聚丙烯酰胺的空间构型进行改型。大家知道，一种物质的化学性质对它的应用起着至关重要的作用。也不可否认，物质的空间构型对它在工农业生产中的应用也起着不可替代的作用。这是两种不同的途径，为的是让物质有更优的性能。例如,盖房子用的梁檀选用优质木材（红木、檀木、柞木······），比选用劣质木材（杨木、柳木······）固然能承受更重的压力。然而，用同一种木材，改变一下他的空间构型，作成三角形、四边形等等，也起到不可估量的承重作用。有时候，改变形状承受的压力还会更大一些。

发明内容

本发明的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种钻井液用交联改型聚丙烯酰胺的制备方法。

本发明新的技术方案是：一种钻井液用交联改型聚丙烯酰胺的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：

步骤1：在化学反应釜中加入一定量的自来水，根据化学反应釜中的水量加入一定量的水解聚丙烯酰胺，低速搅拌2h，待水解聚丙烯酰胺完全溶解，即化学反应釜中无水解聚丙烯酰胺团块；

步骤2：根据化学反应釜中的水量向反应釜中依次加入0.2~0.7%的有机交联剂J1、0.5～1.2%的有机交联剂J2；

步骤3：继续搅拌，向化学反应釜中加入一定量的浓盐酸，调整溶液的PH为4.5~7.0；

步骤4：PH值调整至4.5~7.0后，升高化学反应釜的温度，控制化学反应釜中溶液的温度达到50~80℃，化学反应釜的温度达到设定值后，停止搅拌，物料在化学反应釜中缓慢反应10~16h；

步骤5：打开化学反应釜的底阀，底阀中流出的物料成冻胶状，且物料颜色呈浅粉红色，交联反应完成。

所述的有机交联剂J1为：

所述的有机交联剂J2为：

制备所述的聚丙烯酰胺的交联反应机理为：