专利名称：钻井液用水解聚丙烯腈-复合铵盐的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油钻井助剂，具体地说是一种钻井液用水解聚丙烯腈-复合铵
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背景技术：
目前，在石油钻井作业中，业内人士常常用膨润土加水制成钻井液以利于钻井的 正常进行。为了降低钻井液的滤失量以及钻井液的表观粘度，通常情况下是加入单一组分 的处理剂，如水解聚丙烯腈铵盐，以其作为钻井助剂，可明显降低钻井液的滤失量和泥浆的 表观粘度。但用水解聚丙烯腈铵盐作为钻井助剂还存在一些不足之处。水解聚丙烯腈铵盐 的抗盐、降粘、抗温、降滤失、防塌性能不理想。JP58-104981所公开的钻井粘度控制剂，以丙 烯酸、丙烯酸胺、丙烯腈等具有不饱和键的单体通过聚合反应而成，原材料价格较高，工艺 控制比较复杂。RU2104292所公开的钻井组合物是一种用于石油工程中的钻井泥浆产品。 CN1338498A公开了一种石油钻井助剂及其制备方法，它含有下述重量配比的组分腈纶 100-200份，水500-1200份，聚丙烯酸盐5_15份，聚丙烯酰胺0. 5-1. 5份，交联剂2_15份。其 性能一般。CN1227246A公开了一种钻井液用聚合物降滤失剂，它是以水解聚丙烯腈铵盐为 主聚合物、楠木粉为辅助聚合物、氢氧化铁为改性调控剂三个组分混合而成。CN1227247A公 开了一种钻井液用聚合物降滤失剂，它是以水解聚丙烯腈铵盐为主聚合物、楠木粉为辅助 聚合物、碳酸钠为改性调控剂三个组分混合而成。CN1122356A公开了一种新型腐植酸树脂 类降滤失剂及其制备方法，降滤失剂组成为腐植酸活性中间体、水溶性聚丙烯腈铵盐复聚 物和水溶性碳酰胺树脂，制备方法是采用一步法或两步法的不排渣工艺路线。CN1242408A 公开了一种风化煤树脂类盐水型降滤失剂及其制备方法，降滤失剂组成为腐植酸活性中间 体、水溶性聚丙烯腈铵盐复聚物和水溶性碳酰胺树脂，制备方法是采用一步法或两步法的 不排渣工艺路线。CN1242407A公开了一种褐煤树脂类高温抗盐降滤失剂及其制备方法，降 滤失剂组成为腐植酸活性中间体、水溶性聚丙烯腈铵盐复聚物和水溶性碳酰胺树脂，制备 方法是采用一步法或两步法的不排渣工艺路线。CN1775892A公开了一种油田钻井使用的聚 合醇油层保护剂配方及制备方法，是由下列原料组成聚乙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇、聚丙 烯酰胺、水解聚丙烯腈铵盐、无水乙醇、水。CN101735776A公开了一种用于油气田钻井作业 的低毒或无毒的多功能钻井液处理剂，其技术方案是先将水放入反应罐里，循环中缓慢加 入分散剂MV-CMC和护胶剂JT888，溶解后一次性加入乳化剂0P-10，循环10分钟，缓慢加入 液体石蜡，加完后乳化30分钟；然后加入消泡剂YHP-008，再继续循环5-10分钟；最后加入 36%的甲醛作防腐剂，再循环5分钟，即得本发明产品低毒或无毒的多功能钻井液处理剂。 以上这些技术对于如何使石油钻井助剂性能更良好并未给出具体的指导方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种钻井液用水解聚丙烯腈-复合铵盐 (石油钻井助剂)，它抗温、抗盐、降滤失、防塌性能更良好。
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为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下钻井液用水解聚丙烯腈_复合铵盐(或者说是钻井液用聚合物抗盐降粘降滤失 剂)，它是以水解聚丙烯腈铵盐为主聚物，聚丙烯酸钾、两性离子聚合物降滤失剂JT888、聚 丙烯酰胺、楠木粉为辅聚物，六偏磷酸钠为流型调节剂六种组分混合而成，其中各组分的重 量百分比的范围是水解聚丙烯腈铵盐20 % 50%、聚丙烯酸钾10 % 20%、两性离子聚 合物降滤失剂JT8881% 5 %、聚丙烯酰胺10% 30%、楠木粉20% 40%、六偏磷酸钠
10%。本发明的钻井液用水解聚丙烯腈-复合铵盐(或者说是本发明的助剂)的优选重 量百分比是水解聚丙烯腈铵盐40% 50%、聚丙烯酸钾10% 15%、两性离子聚合物降 滤失剂JT888 2 % 5 %、聚丙烯酰胺15 % 20 %、楠木粉20 % 30 %、六偏磷酸钠1 % 4%。本发明的制备方法是按上述各组分的重量百分比取水解聚丙烯腈铵盐、聚丙烯酸 钾、两性离子聚合物降滤失剂JT888、聚丙烯酰胺、楠木粉、六偏磷酸钠，分别放入混合机中， 混合均勻即得产品。产品外观为黄褐色粉末。本发明的助剂在淡水体系中可按0.5% 1. 0%的量(重量)、在盐水体系中按1. 0% 2. 0%的量混入钻井液中使用。本发明是以水解聚丙烯腈铵盐为主聚物，聚丙烯酸钾、两性离子聚合物降滤失剂 JT888、聚丙烯酰胺、楠木粉为辅聚物，六偏磷酸钠为流型调节剂六种组分混合而成，辅助聚 合物聚丙烯酸钾、两性离子聚合物降滤失剂JT888、聚丙烯酰胺是高分子聚合物，他们具有 良好的抗盐、抗钙、降滤失的作用，楠木粉具有良好的防塌、堵漏的功能。经试验，本发明的 处理剂具有抗温150°C、抗盐15%、降滤失水、降粘切、防塌等(显著)功效，成为聚合物钻 井液体系的多功能处理剂。下面附表与对比表(表1)进一步说明本发明的显著特点。附表
项目基浆实验组滤失量ml表观粘度Mpa.s滤失量ml表观粘度Mpa.s淡水钻井液25 ±2.06.0-8.0<10.0彡6.015%盐水钻井液70±3.010.0-15.0<20.0彡6. 0表1
项目基浆对照组1对照组2滤失量 ml表观粘度 Mpa.s滤失量 ml表观粘度 Mpa.s滤失量 ml表观粘度 Mpa. s淡水钻井液25 ±2.06.0-8.0<14.0彡8.0<13.0彡8.04%盐水钻井 液55±3. 05.0-7.0<30.0彡8.0<24.0彡6.0 对照组1为经水解聚丙烯腈铵盐处理；对照组2为经CN1338498A所公开的一种石 油钻井助剂处理；实验组为经水解聚丙烯腈复合铵盐处理。
具体实施例方式本发明下面将结合实施例做进一步详述实施例1 钻井液用水解聚丙烯腈-复合铵盐，它是以水解聚丙烯腈铵盐为主聚 物，聚丙烯酸钾、两性离子聚合物降滤失剂JT888、聚丙烯酰胺、楠木粉为辅聚物，六偏磷酸 钠为流型调节剂六种组分混合而成，其中各组分的重量百分比的范围是水解聚丙烯腈铵盐 40%、聚丙烯酸钾10%、两性离子聚合物降滤失剂JT8885%、聚丙烯酰胺16%、楠木粉25、 六偏磷酸钠4%。本发明的具体制备方法是取水解聚丙烯腈铵盐40千克、聚丙烯酸钾10千克、两性 离子聚合物降滤失剂JT8885千克、聚丙烯酰胺16千克、楠木粉25千克、六偏磷酸钠4千克， 分别放入(常规的)混合机中，混合均勻即得产品。产品外观为黄褐色粉末。本发明的助 剂在淡水体系中可按0. 5% 1. 0%的量(重量)、在盐水体系中按1. 0% 2. 0%的量混入 钻井液中使用。实施例2:钻井液用水解聚丙烯腈-复合铵盐，它是以水解聚丙烯腈铵盐为主聚 物，聚丙烯酸钾、两性离子聚合物降滤失剂JT888、聚丙烯酰胺、楠木粉为辅聚物，六偏磷酸 钠为流型调节剂六种组分混合而成。其中各组分的重量百分比可以是水解聚丙烯腈铵盐40%、聚丙烯酸钾12%、两 性离子聚合物降滤失剂JT8882%、聚丙烯酰胺17%、楠木粉25%、六偏磷酸钠4%。其中各组分的重量百分比可以是水解聚丙烯腈铵盐45%、聚丙烯酸钾10%、两 性离子聚合物降滤失剂JT8882%、聚丙烯酰胺15%、楠木粉27%、六偏磷酸钠1%。其中各组分的重量百分比可以是水解聚丙烯腈铵盐43%、聚丙烯酸钾13%、两 性离子聚合物降滤失剂JT8884%、聚丙烯酰胺16%、楠木粉20%、六偏磷酸钠4%。其中各组分的重量百分比可以是水解聚丙烯腈铵盐50%、聚丙烯酸钾10%、两 性离子聚合物降滤失剂JT8882%、聚丙烯酰胺15%、楠木粉20%、六偏磷酸钠3%。其中各组分的重量百分比可以是水解聚丙烯腈铵盐40%、聚丙烯酸钾15%、两 性离子聚合物降滤失剂JT8883%、聚丙烯酰胺15%、楠木粉25%、六偏磷酸钠2%。其中各组分的重量百分比可以是水解聚丙烯腈铵盐20%、聚丙烯酸钾20%、两 性离子聚合物降滤失剂JT8885%、聚丙烯酰胺25%、楠木粉22%、六偏磷酸钠8%。其中各组分的重量百分比可以是水解聚丙烯腈铵盐30%、聚丙烯酸钾13%、两 性离子聚合物降滤失剂JT8882%、聚丙烯酰胺10%、楠木粉40%、六偏磷酸钠5%。其中各组分的重量百分比可以是水解聚丙烯腈铵盐25%、聚丙烯酸钾10%、两 性离子聚合物降滤失剂JT8882%、聚丙烯酰胺30%、楠木粉30%、六偏磷酸钠3%。本发明的具体制备方法是按上述各组分的重量百分比取水解聚丙烯腈铵盐、聚 丙烯酸钾、两性离子聚合物降滤失剂JT888、聚丙烯酰胺、楠木粉、六偏磷酸钠，分别放入混 合机中，混合均勻，既得产品。产品外观为黄褐色粉末。本发明的助剂在淡水体系中可按 0.5% 1.0%的量(重量)、在盐水体系中按1.0% 2.0%的量混入钻井液中使用。本发明所用的钻井液用两性离子聚合物降滤失剂JT888为市场上销售的产品，是 一种集强抑制性、优良抗盐钙和抗温性能于一体的两性离子聚合物降滤失剂。该剂是由多 种非离子、阳离子、阴离子单体共聚而成的水溶性高分子聚合物(具体是由丙烯酸、丙烯酰 胺、丙烯磺酸钠和阳离子单体共聚而成的一种两性复合离子型聚合物类钻井液处理剂)。其理化性能如下表
权利要求
一种钻井液用水解聚丙烯腈 复合铵盐，其特征在于它是以水解聚丙烯腈铵盐为主聚物，聚丙烯酸钾、两性离子聚合物降滤失剂JT888、聚丙烯酰胺、楠木粉为辅聚物，六偏磷酸钠为流型调节剂六种组分混合而成，其中各组分的重量百分比的范围是水解聚丙烯腈铵盐20％～50％、聚丙烯酸钾10％～20％、两性离子聚合物降滤失剂JT8881％～5％、聚丙烯酰胺10％～30％、楠木粉20％～40％、六偏磷酸钠1％～10％。
2.根据权利要求1所述的钻井液用水解聚丙烯腈_复合铵盐，其特征在于各组分的重 量百分比的范围是水解聚丙烯腈铵盐40% 50%、聚丙烯酸钾10% 15%、两性离子聚合物降滤失剂 JT8882% 5%、聚丙烯酰胺15% 20%、楠木粉20% 30%、六偏磷酸钠1% 4%。
全文摘要
一种钻井液用水解聚丙烯腈-复合铵盐，它是以水解聚丙烯腈铵盐为主聚物，聚丙烯酸钾、两性离子聚合物降滤失剂JT888、聚丙烯酰胺、楠木粉为辅聚物，六偏磷酸钠为流型调节剂六种组分混合而成，其中各组分的重量百分比的范围是水解聚丙烯腈铵盐20％～50％、聚丙烯酸钾10％～20％、两性离子聚合物降滤失剂JT8881％～5％、聚丙烯酰胺10％～30％、楠木粉20％～40％、六偏磷酸钠1％～10％。本发明具有抗温150℃、抗盐15％、降滤失水、降粘切、防塌等功效，成为聚合物钻井液体系的多功能处理剂。
文档编号C09K8/03GK101955757SQ20101026169
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者张建锋, 赵秀平 申请人:石家庄华莱化工有限公司