[发明专利]一种钻井液用反相乳液超支化聚合物降滤失剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种钻井液用反相乳液超支化聚合物降滤失剂的制备方法，包括：将水、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺、RAFT链转移剂、支化剂、亲水乳化剂、基础油、亲油乳化剂和过硫酸盐引发剂进行聚合反应，得到钻井液用反相乳液超支化聚合物降滤失剂。本发明还提供了一种钻井液用反相乳液超支化聚合物降滤失剂和应用。本发明提供的聚合物降滤失剂具有良好的抗温和抗盐功能，使用方便、降滤失效果突出，可广泛用于钻井液。

技术领域

本发明涉及钻井液处理剂技术领域，尤其涉及一种钻井液用反相乳液超支化聚合物降滤失剂及其制备方法和应用。

背景技术

钻井液处理剂是钻井液体系的核心，研究高性能处理剂、提高现有处理剂的综合效果(抗温抗盐、高温稳定性、剪切稳定性等)，对于推动处理剂技术进步、满足高温高压钻井需求具有重要作用。目前现场应用合成聚合物均为线性聚合物，分子链长，高温后易剪切断链，黏度大幅度降低，钻井液高温稳定性会变差；分子链长，盐的存在下易于卷曲，抗盐性不足；超支化聚合物是一种具有高度支化三维球状结构，支链短，高温作用下不易断链，即使部分链结构破坏，但次生结构仍能起作用，支链短，盐的作用下不易卷曲变形，因此超支化聚合物抗温抗盐性更好，抗剪切能力强，热稳定性好，钻井液中的作用时间更长；支化度高，基团密度高，更有利于抑制吸附基团变性，支化度高，基团密度高，在钻井液中的提切能力更强；黏度效应低，更适用于高密度钻井液，解决高密度钻井液流变性、悬浮稳定性及滤失量之间的矛盾。

超支化聚合物可大幅度提高处理剂的综合效果和使用效率，是钻井液处理剂的发展趋势，新型高性能钻井液处理剂的研制成为该技术的重要研究方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻井液用反相乳液超支化聚合物降滤失剂及其制备方法，本发明提供的聚合物降滤失剂具有良好的抗温和抗盐功能，使用方便、降滤失效果突出，可广泛用于钻井液。

本发明提供了一种钻井液用反相乳液超支化聚合物降滤失剂的制备方法，包括：

将水、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、RAFT链转移剂、支化剂、亲水乳化剂、基础油、亲油乳化剂和过硫酸盐引发剂进行聚合反应，得到钻井液用反相乳液超支化聚合物降滤失剂。

在本发明中，所述RAFT链转移剂优选选自异丁基黄原酸酯。本发明对所述RAFT链转移剂的来源没有特殊的限制，可按照本领域技术人员熟知的方法制备得到，如本发明中的异丁基黄原酸酯可通过异丁醇、二硫化碳与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠反应得到。

在本发明中，所述支化剂优选选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺或二甲基丙烯酸聚乙二醇酯中的一种。

在本发明中，所述亲水乳化剂优选选自吐温80或吐温60。

在本发明中，所述基础油在40℃下的运动粘度优选为1.5mPa·s～3.0mPa·s，更优选为2.0mPa·s～2.5mPa·s；所述基础油优选白油，如2#或3#白油。

在本发明中，所述亲油乳化剂优选选自司盘80或司盘60。

在本发明中，所述过硫酸盐引发剂优选选自过硫酸钾或过硫酸铵。

在本发明中，所述水、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、RAFT链转移剂、支化剂、亲水乳化剂、基础油、亲油乳化剂和过硫酸盐引发剂的质量比优选为(204～225)：(61.6～78.86)：(63.4～81.14)：(0.125～0.32)：(0.1875～0.5)：(1.224～1.8)：(136～150)：(11.016～16.2)：(0.25～0.32)，更优选为(210～220)：(65～75)：(65～75)：(0.2～0.3)：(0.2～0.4)：(1.4～1.6)：(140～145)：(12～15)：(0.27～0.3)，最优选为(213～217)：(68～72)：(68～72)：(0.23～0.27)：(0.25～0.35)：1.5：(142～143)：(13～14)：(0.28～0.0.29)。