[发明专利]钻井液用多功能环保型添加剂的制备方法

说明书

本发明属于钻井液领域，涉及一种钻井液用多功能环保型添加剂的制备方法，包括如下步骤：淀粉和水糊化，通入高纯氮气置换降温；分别加入丙烯酰胺(AM)、引发剂过硫酸铵、阳离子单体二甲基二烯丙级氯化铵(DMDACC)搅拌均匀，pH值调至7~9；降温，加入引发剂亚硫酸胺，升温反应0.5~1h，最后加入2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸(AMPS)，升温反应2~5h，制得钻井液用多功能环保型添加剂。制得得添加剂具备一剂多能、抗温性能良好、环保性能好、无生物毒性等优点。

技术领域

本发明属于钻井液领域，本发明涉及一种钻井液用多功能环保型添加剂的制备方法。

背景技术

钻井液是钻井工程的血液，保障了钻井工程安全、优质、高效的需求。目前，广泛使用的多种钻井液体系如聚合物钻井液体系、聚磺钻井液体系、油基钻井液体系等含有大量的有机聚合物、磺化类、重金属类添加剂，此类添加剂长期滞留在环境中，轻者污染环境，重者影响动植物的生命。随着人民环保意识的增强，各国法律对钻井液的环保性提出了更为严格的要求。要求使用既满足钻井工程安全、优质、快速、高效的需求，同时对环境友好的环保型钻井液，而开发环保型钻井液的基础在于开发高性能环保型添加剂。

CN110079283公开一种提高环保型钻井液处理剂抗温性的方法，在室温下，配制质量丙烯酰胺溶液，在60～90℃恒温水浴中，加入过硫酸铵溶液，搅拌后停止加热；继续加水和氢氧化钠，升温至90℃以上进行水解，搅拌后取出，制得强水化聚合物；将环保型钻井液处理剂配制成水溶液后，加入前述强水化聚合物、交联剂、甲酸盐，在50～80℃恒温水浴慢慢搅拌20-40分钟后，停止加热，制得环保型钻井液处理剂。

CN104449601公开了一种包被剂的制备方法，将植物胶粉、无水碳酸钠、乙醇、水、丙三醇、三甲胺与环氧氯丙烷在一定条件下反应制得环保型包被剂，该包被剂具有良好的抑制性能，无生物毒性，合成方法简单等优点。

目前国内对于环保型添加剂的研发主要集中在利用天然高分子材料进行改性，开发的添加剂存在功能单一、抗温性能差、添加剂性能不达标等缺点。

因此本发明开发了一种一剂多能、抗温性能良好、环保性能好、无生物毒性的环保型添加剂能够对环保型钻井液体系起到一种促进作用。

发明内容

本发明的目的是利用两种高性能单体对淀粉进行改性，制备一剂多能、抗温性能好、环保性能好的钻井助剂。

本发明所述的一种钻井液用多功能环保型添加剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：将淀粉和水糊化，通入高纯氮气置换降温；

步骤2：分别加入丙烯酰胺(AM)、引发剂过硫酸铵、阳离子单体二甲基二烯丙级氯化铵(DMDACC)搅拌均匀，调节pH值调至7~9；

步骤3：降温，加入引发剂亚硫酸胺，升温反应0.5~1h，最后加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，升温反应2~5h，制得钻井液用多功能环保型添加剂。

优选地，本发明方法先加入AM、AMPS在引发剂存在的情况下反应0.5~1h，最后加入AMPS再升温反应一段时间。

所述淀粉与AM质量比1:1.5~1:5；硫酸铵与亚硫酸钠质量比1:.5~1:2，添加质量比为0.1~0.25%；淀粉与DMDACC质量比为1:0.5~1:3；淀粉与AMPS质量比为1:0.3~1:1.5。

所述步骤2中，用氢氧化钠水溶液调节pH值。

所述步骤2反应温度30~45℃。

所述步骤3中，用冷冻盐水降温。

所述步骤3反应温度60~80℃。

本发明所述方法制备的多功能环保型添加剂，在添加量0.5~2%的条件下，一次岩心滚动回收率90~99%，二次滚动回收率90~96%；降滤失量为2~10mL。