一种钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸56-60克，丙烯酰胺20-30克，丙烯酸15-25克，引发剂0.1-0.2克；(2)配置母液：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6-7，形成母液；(3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到60-80℃，然后加入引发剂，反应2-4h；(4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在95-105℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂，其在高温高盐的钻井液中能有效调节流型、絮凝包被钻屑、抑制页岩水化分散。

权利要求

1.一种钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸56-60克，丙烯酰胺20-30克，丙烯酸15-25克，引发剂0.1-0.2克；

(2)配置母液：按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6-7，形成母液；

(3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到60-80℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入引发剂，反应2-4h；

(4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在95-105℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

2.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾，过硫酸铵，过氧化苯甲酰或过氧化氢。

3.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸

57-59克，丙烯酰胺23-27克，丙烯酸18-22克，引发剂0.13-0.17克。

4.根据权利要求3所述的钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸

58克，丙烯酰胺25克，丙烯酸20克，引发剂0.15克。

5.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中用质量百分比浓度为25％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6-7，形成母液。

6.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，按照步骤(1)中的原料配比，首先是将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到水中形成第一初级母液，然后用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述第一初级母液的pH调为6-7，形成初始母液；其次是将丙烯酰胺加入到所述初始母液中形成第二初级母液，然后用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述第二初级母液的pH调为

6-7，形成中间母液；最后是将丙烯酸加入到所述中间母液中形成第三初级母液，并用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述第三初级母液的pH调为6-7，形成母液。

7.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，将步骤(2)中得到的母液升温到65-75℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入引发剂，反应2.5-3.5h。

8.根据权利要求1所述的钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，将步骤(3)中反应后形成的混合物在100℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

说明书

一种钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种钻井液用增粘剂的制备方法，特别是一种钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法。

背景技术

[0002] 在现有技术中，对于埋藏较深的潜山油藏并且具有盐膏层储层的地层，在钻井的过程中其温度较高并且含盐量也比较高；钻井液在高温状态下由于聚合物的降解而造成的降粘问题，岩屑不能有效地排除，在实际生产中易造成钻井施工事故。

发明内容

[0003] 为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于高温、高盐条件下的钻井液用增粘剂的制备方法，使得在高温高盐的钻井液中能有效调节流型、絮凝包被钻屑、抑制页岩水化分散。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：一种钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，包括如下步骤：

[0005] (1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸56-60克，丙烯酰胺20-30克，丙烯酸15-25克，引发剂0.1-0.2克；

[0006] (2)配置母液：按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6-7，形成母液；

[0007] (3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到60-80℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入引发剂，反应2-4h；

[0008] (4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在95-105℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

[0009] 上述钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，所述引发剂为过硫酸钾，过硫酸铵，过氧化苯甲酰或过氧化氢。

[0010] 上述钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，所述步骤(1)中的原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸57-59克，丙烯酰胺23-27克，丙烯酸18-22克，引发剂0.13-0.17克。

[0011] 上述钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，所述步骤(1)中的原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸58克，丙烯酰胺25克，丙烯酸
20克，引发剂0.15克。

[0012] 上述钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，所述步骤(2)中用质量百分比浓度为25％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6-7，形成母液。

[0013] 上述钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，在所述步骤(2)中，按照步骤(1)中的原料配比，首先是将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到水中形成第一初级母液，然后用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述第一初级母液的pH调为6-7，形成初始母液；其次是将丙烯酰胺加入到所述初始母液中形成第二初级母液，然后用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述第二初级母液的pH调为6-7，形成中间母液；最后是将丙烯酸加入到所述中间母液中形成第三初级母液，并用质量百分比浓度为20-30％氢氧化钠溶液将所述第三初级母液的pH调为6-7，形成母液。

[0014] 上述钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，在所述步骤(3)中，将步骤(2)中得到的母液升温到65-75℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入引发剂，反应2.5-3.5h。

[0015] 上述钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，在所述步骤(4)中，将步骤(3)中反应后形成的混合物在100℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

[0016] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)应用本发明的制备方法得到的钻井液用抗高温抗盐增粘剂在井底温度150℃以上(最高达180℃)的情况下具有热稳定性好、抗温能力强的特点，很好地解决了以往钻井液在高温状态下由于聚合物的降解而造成的降粘问题；携岩能力强，保证了钻井施工安全顺利；具有良好的技术经济效益。(2)应用本发明的制备方法得到的钻井液用抗高温抗盐增粘剂在高温高盐的钻井液中能有效调节流型、絮凝包被钻屑、抑制页岩水化分散。(3)合成工艺简单且其抗盐性能好，在
10％以上的氯化钠溶液仍能够使用，甚至在饱和盐水；(4)地层温度条件下(150℃-180℃)的钻井液岩屑滚动回收率达到93％以上，能够满足油田现场施工的工程需要。(5)适用于各类水基钻井液体系，特别是在高温并含盐时的水基钻井液体系。

具体实施方式

[0017] 实施例1

[0018] 本实施例钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸56克，丙烯酰胺20克，丙烯酸15克，过硫酸钾0.1克；(2)配置母液：按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸同时加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6，形成母液；(3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到60℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸钾，反应2h；(4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在95℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

[0019] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为180℃、30％盐水浆(每100毫升基浆中加入30克氯化钠)中，岩屑滚动回收率达到94％。

[0020] 实施例2

[0021] 本实施例钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸60克，丙烯酰胺30克，丙烯酸25克，过硫酸钾0.2克；(2)配置母液：按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸同时加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为30％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为7，形成母液；(3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到80℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸钾，反应4h；(4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在105℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

[0022] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为170℃、32％盐水浆(每100毫升基浆中加入32克氯化钠)中，岩屑滚动回收率达到94％。

[0023] 实施例3

[0024] 本实施例钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸57克，丙烯酰胺23克，丙烯酸18克，过硫酸钾0.13克；(2)配置母液：按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸同时加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为25％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6，形成母液；(3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到65℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸钾，反应2.5h；(4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在100℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

[0025] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为150℃、34％盐水浆中(每100毫升基浆中加入34克氯化钠)，岩屑滚动回收率达到93％。

[0026] 实施例4

[0027] 本实施例钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸59克，丙烯酰胺27克，丙烯酸22克，过硫酸钾0.17克；(2)配置母液：按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸同时加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为23％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6，形成母液；(3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到75℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸钾，反应3.5h；(4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在100℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

[0028] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为175℃、28％盐水浆中(每100毫升基浆中加入28克氯化钠)，岩屑滚动回收率达到92％。

[0029] 实施例5

[0030] 本实施例钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸58克，丙烯酰胺25克，丙烯酸20克，过硫酸钾0.15克；(2)配置母液：按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸同时加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为25％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为7，形成母液；(3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到73℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸钾，反应3h；(4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在102℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

[0031] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为180℃、25％盐水浆中(每100毫升基浆中加入25克氯化钠)，岩屑滚动回收率达到95％。

[0032] 实施例6

[0033] 本实施例钻井液用抗高温抗盐增粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)原料准备，以每100毫升水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸60克，丙烯酰胺28克，丙烯酸17克，过硫酸钾0.13克；(2)配置母液：按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和丙烯酸同时加入到水中形成初级母液，并用质量百分比浓度为23％氢氧化钠溶液将所述初级母液的pH调为6，形成母液；(3)聚合反应：将步骤(2)中得到的母液升温到68℃，然后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸钾，反应2.5h；(4)烘干：将步骤(3)中反应后形成的混合物在100℃烘干并粉碎，即得钻井液用抗高温抗盐增粘剂。

[0034] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为180℃、34％盐水浆中(每100毫升基浆中加入34克氯化钠)，岩屑滚动回收率达到94％。

[0035] 实施例7

[0036] 本实施例与实施例1的区别在于：在所述步骤(2)中，按照步骤(1)中的原料配比，首先是将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到水中形成第一初级母液，然后用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液将所述第一初级母液的pH调为6，形成初始母液；其次是将丙烯酰胺加入到所述初始母液中形成第二初级母液，然后用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液将所述第二初级母液的pH调为6，形成中间母液；最后是将丙烯酸加入到所述中间母液中形成第三初级母液，并用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液将所述第三初级母液的pH调为6，形成母液。

[0037] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为175℃、32％盐水浆(每100毫升基浆中加入32克氯化钠)中，岩屑滚动回收率达到93％。

[0038] 实施例8

[0039] 本实施例与实施例2的区别在于：在所述步骤(2)中，按照步骤(1)中的原料配比，首先是将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到水中形成第一初级母液，然后用质量百分比浓度为30％氢氧化钠溶液将所述第一初级母液的pH调为7，形成初始母液；其次是将丙烯酰胺加入到所述初始母液中形成第二初级母液，然后用质量百分比浓度为30％氢氧化钠溶液将所述第二初级母液的pH调为7，形成中间母液；最后是将丙烯酸加入到所述中间母液中形成第三初级母液，并用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液将所述第三初级母液的pH调为7，形成母液。

[0040] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为170℃、33％盐水浆(每100毫升基浆中加入33克氯化钠)中，岩屑滚动回收率达到95％。

[0041] 实施例9

[0042] 本实施例与实施例3的区别在于：在所述步骤(2)中，按照步骤(1)中的原料配比，首先是将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到水中形成第一初级母液，然后用质量百分比浓度为25％氢氧化钠溶液将所述第一初级母液的pH调为6，形成初始母液；其次是将丙烯酰胺加入到所述初始母液中形成第二初级母液，然后用质量百分比浓度为25％氢氧化钠溶液将所述第二初级母液的pH调为6，形成中间母液；最后是将丙烯酸加入到所述中间母液中形成第三初级母液，并用质量百分比浓度为25％氢氧化钠溶液将所述第三初级母液的pH调为6，形成母液。

[0043] 利用本实施例的制备方法制得的钻井液用抗高温抗盐增粘剂，在温度为150℃、34％盐水浆(每100毫升基浆中加入34克氯化钠)中，岩屑滚动回收率达到95％。

[0044] 实施例10