一种用于钻井液中的降滤失剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于钻井液中的降滤失剂及其制备方法，属于石油工业钻井液处理剂【技术领域】。该钻井液中的降滤失剂包括按照重量份数计的如下原料：天然沥青8-20份、甲叉双丙烯酰胺5-8份、马来酸酐3-5份、甲基丙烯酸异辛酯6-10份、亚硫酸氢钠0.02-0.06份、腐植酸钠3-5份、黄原胶5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯叔丁醇0.5-1份、依地酸二钠0.1-0.3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯50-80份。本发明产品不仅具有良好的降滤失作用，还具有良好的抗温、抗盐、防塌和润滑等特点。
【专利说明】一种用于钻井液中的降滤失剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油工业钻井液处理剂【技术领域】，具体涉及一种用于钻井液中的降滤 失剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液，又称钻孔 冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气 等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥 浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不 稳定岩层。
[0003] 在钻井过程中，由于压差的作用，钻井液中的水分不可避免地通过井壁滤失到地 层中，造成钻井液失水。随着水分进入地层，钻井液中粘土颗粒便附着在井壁上形成滤饼， 形成一个滤饼井壁。由于滤饼井壁比原来的井壁致密得多，所以它一方面阻止了钻井液的 进一步失水，一方面起到了保护井壁的作用。但是在滤饼井壁形成的过程中，滤失的水分过 多，滤饼过厚，细粘土颗粒随水分进入地层等都会影响正常钻井，并对地层造成伤害。因此， 常常需要添加降滤失剂以解决上述技术问题。
[0004] 目前国内外的钻井液用降滤失剂主要分为合成聚合物类、天然改性高分子类和合 成树脂类。但是市场上的降滤失剂普遍存在抗温性能不强，抗盐性差等问题，因此如何克服 现有技术的不足是目前石油工业钻井液处理剂【技术领域】亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种用于钻井液中的降滤失剂及 其制备方法，该制备方法简单，制得的降滤失剂不仅具有良好的降滤失作用，还具有良好的 抗温、抗盐、防塌和润滑等特点。
[0006] 本发明采用的技术方案如下：
[0007] -种用于钻井液中的降滤失剂，包括按照重量份数计的如下原料：
[0008] 天然浙青8-20份、甲叉双丙烯酰胺5-8份、马来酸酐3-5份、甲基丙烯酸异辛酯 6-10份、亚硫酸氢钠0. 02-0. 06份、腐植酸钠3-5份、黄原胶5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯 叔丁醇0. 5-1份、依地酸二钠0. 1-0. 3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯 50-80 份。
[0009] 进一步，优选的是所述的用于钻井液中的降滤失剂，包括按照重量份数计的如下 原料：
[0010] 天然浙青12份、甲叉双丙烯酰胺6份、马来酸酐4份、甲基丙烯酸异辛酯8份、亚 硫酸氢钠0. 04份、腐植酸钠4份、黄原胶7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二 钠0. 2份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
[0011] 进一步，优选的是所述的用于钻井液中的降滤失剂，包括按照重量份数计的如下 原料：
[0012] 天然浙青17份、甲叉双丙烯酰胺7份、马来酸酐4. 6份、甲基丙烯酸异辛酯9份、 亚硫酸氢钠〇. 05份、腐植酸钠3. 6份、黄原胶6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、 依地酸二钠0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
[0013] 本发明还提供一种用于钻井液中的降滤失剂的制备方法，包括如下步骤：
[0014] 步骤（1)，将甲叉双丙烯酰胺、马来酸酐和甲基丙烯酸异辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升温至65-75°C，然后加入亚硫酸氢钠，于氮气氛围下，搅拌反应l_2h ;
[0015] 步骤（2)，向步骤（1)的反应液中加入季戊四醇，保持温度，搅拌10-20min后，接 着向其中加入天然浙青、腐植酸钠、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二钠，搅拌至混合均匀 后，降温至30-40°C，再向反应液中加入黄原胶和三乙醇胺，超声10_20min后，剪切，造粒， 烘干，粉碎，即得到用于钻井液中的降滤失剂。
[0016] 进一步，优选的是步骤（2)所述的烘干温度为85-95°C。
[0017] 本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1)本发明用于钻井液中的降滤失剂，不 仅具有良好的降滤失作用，还具有良好的抗温、抗盐、防塌和润滑等特点；（2)本发明产品 本发明可应用于高压、高温或钻遇盐膏层的探井、深井及水平井中；（3)本发明制备方法和 所需设备条件简单，易于实施，能大幅度降低钻井液成本，可获得良好的经济效益和社会效
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0019] 实施例1
[0020] 一种用于钻井液中的降滤失剂，包括按照重量份数计的如下原料：
[0021] 天然浙青8份、甲叉双丙烯酰胺5份、马来酸酐3份、甲基丙烯酸异辛酯6份、亚硫 酸氢钠0. 02份、腐植酸钠3份、黄原胶5份、聚丙烯酸4份、三氯叔丁醇0. 5份、依地酸二钠 0. 1份、三乙醇胺1份、季戊四醇10份、乙酸乙酯50份。
[0022] 本发实施例用于钻井液中的降滤失剂的制备方法，包括如下步骤：
[0023] 步骤（1)，将甲叉双丙烯酰胺、马来酸酐和甲基丙烯酸异辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升温至65°C，然后加入亚硫酸氢钠，于氮气氛围下，搅拌反应lh ;
[0024] 步骤（2)，向步骤⑴的反应液中加入季戊四醇，保持温度，搅拌lOmin后，接着向 其中加入天然浙青、腐植酸钠、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二钠，搅拌至混合均匀后，降 温至30°C，再向反应液中加入黄原胶和三乙醇胺，超声lOmin后，剪切，造粒，于85°C烘干， 粉碎，即得到用于钻井液中的降滤失剂。
[0025] 实施例2
[0026] -种用于钻井液中的降滤失剂，包括按照重量份数计的如下原料：
[0027] 天然浙青20份、甲叉双丙烯酰胺8份、马来酸酐5份、甲基丙烯酸异辛酯10份、亚 硫酸氢钠〇. 06份、腐植酸钠5份、黄原胶8份、聚丙烯酸6份、三氯叔丁醇1份、依地酸二钠 0. 3份、三乙醇胺5份、季戊四醇15份、乙酸乙酯80份。
[0028] 本发实施例用于钻井液中的降滤失剂的制备方法，包括如下步骤：
[0029] 步骤（1)，将甲叉双丙烯酰胺、马来酸酐和甲基丙烯酸异辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升温至75 °C，然后加入亚硫酸氢钠，于氮气氛围下，搅拌反应2h ;
[0030] 步骤（2)，向步骤（1)的反应液中加入季戊四醇，保持温度，搅拌20min后，接着向 其中加入天然浙青、腐植酸钠、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二钠，搅拌至混合均匀后，降 温至40°C，再向反应液中加入黄原胶和三乙醇胺，超声20min后，剪切，造粒，于95°C烘干， 粉碎，即得到用于钻井液中的降滤失剂。
[0031] 实施例3
[0032] -种用于钻井液中的降滤失剂，包括按照重量份数计的如下原料：
[0033] 天然浙青12份、甲叉双丙烯酰胺6份、马来酸酐4份、甲基丙烯酸异辛酯8份、亚 硫酸氢钠0. 04份、腐植酸钠4份、黄原胶7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二 钠0. 2份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
[0034] 本发实施例用于钻井液中的降滤失剂的制备方法，包括如下步骤：
[0035] 步骤（1)，将甲叉双丙烯酰胺、马来酸酐和甲基丙烯酸异辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升温至70°C，然后加入亚硫酸氢钠，于氮气氛围下，搅拌反应1. 3h ;
[0036] 步骤（2)，向步骤⑴的反应液中加入季戊四醇，保持温度，搅拌18min后，接着向 其中加入天然浙青、腐植酸钠、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二钠，搅拌至混合均匀后，降 温至35°C，再向反应液中加入黄原胶和三乙醇胺，超声13min后，剪切，造粒，于90°C烘干， 粉碎，即得到用于钻井液中的降滤失剂。
[0037] 实施例4
[0038] -种用于钻井液中的降滤失剂，包括按照重量份数计的如下原料：
[0039] 天然浙青17份、甲叉双丙烯酰胺7份、马来酸酐4. 6份、甲基丙烯酸异辛酯9份、 亚硫酸氢钠〇. 05份、腐植酸钠3. 6份、黄原胶6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、 依地酸二钠0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
[0040] 本发实施例用于钻井液中的降滤失剂的制备方法，包括如下步骤：
[0041] 步骤（1)，将甲叉双丙烯酰胺、马来酸酐和甲基丙烯酸异辛酯一起加入乙酸乙酯 中，升温至68°C，然后加入亚硫酸氢钠，于氮气氛围下，搅拌反应1. 4h ;
[0042] 步骤（2)，向步骤（1)的反应液中加入季戊四醇，保持温度，搅拌llmin后，接着向 其中加入天然浙青、腐植酸钠、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二钠，搅拌至混合均匀后，降 温至37°C，再向反应液中加入黄原胶和三乙醇胺，超声19min后，剪切，造粒，于92°C烘干， 粉碎，即得到用于钻井液中的降滤失剂。
[0043] 性能测试
[0044] 向1000mL去离子水中加入30g膨润土和2g无水碳酸钠，搅拌均勻，室温预水化24 小时，得到淡水基浆；向淡水基浆中加入其质量1 %的降滤失剂，搅拌均匀，制备成钻井液。 用GRL-9型变频式高温磙子炉在200°C下对制备的钻井液进行热老化实验16小时，再分别 用ZNN-D6A型六速粘度仪和ZNS-5A型API中压失水仪测试老化前后钻井液的流变性和API 滤失量。测试结果见表1。
[0045] 表 1
[0046]
【权利要求】
1. 一种用于钻井液中的降滤失剂，其特征在于包括按照重量份数计的如下原料： 天然浙青8-20份、甲叉双丙烯酰胺5-8份、马来酸酐3-5份、甲基丙烯酸异辛酯6-10 份、亚硫酸氢钠0. 02-0. 06份、腐植酸钠3-5份、黄原胶5-8份、聚丙烯酸4-6份、三氯叔丁 醇0. 5-1份、依地酸二钠0. 1-0. 3份、三乙醇胺1-5份、季戊四醇10-15份、乙酸乙酯50-80 份。
2. 根据权利要求1所述的一种用于钻井液中的降滤失剂，其特征在于包括按照重量份 数计的如下原料： 天然浙青12份、甲叉双丙烯酰胺6份、马来酸酐4份、甲基丙烯酸异辛酯8份、亚硫酸氢 钠〇. 04份、腐植酸钠4份、黄原胶7份、聚丙烯酸5份、三氯叔丁醇0. 7份、依地酸二钠 0. 2 份、三乙醇胺3份、季戊四醇14份、乙酸乙酯58份。
3. 根据权利要求1所述的一种用于钻井液中的降滤失剂，其特征在于包括按照重量份 数计的如下原料： 天然浙青17份、甲叉双丙烯酰胺7份、马来酸酐4. 6份、甲基丙烯酸异辛酯9份、亚硫 酸氢钠 0. 05份、腐植酸钠3. 6份、黄原胶6. 5份、聚丙烯酸4. 7份、三氯叔丁醇0. 8份、依地 酸二钠0. 25份、三乙醇胺2份、季戊四醇12份、乙酸乙酯71份。
4. 权利要求1-3任意一项所述的一种用于钻井液中的降滤失剂的制备方法，其特征在 于包括如下步骤： 步骤（1)，将甲叉双丙烯酰胺、马来酸酐和甲基丙烯酸异辛酯一起加入乙酸乙酯中，升 温至65-75°C，然后加入亚硫酸氢钠，于氮气氛围下，搅拌反应l_2h ; 步骤（2)，向步骤（1)的反应液中加入季戊四醇，保持温度，搅拌10-20min后，接着向其 中加入天然浙青、腐植酸钠、聚丙烯酸、三氯叔丁醇和依地酸二钠，搅拌至混合均匀后，降温 至30-40°C，再向反应液中加入黄原胶和三乙醇胺，超声10_20min后，剪切，造粒，烘干，粉 碎，即得到用于钻井液中的降滤失剂。
5. 根据权利要求4所述的一种用于钻井液中的降滤失剂的制备方法，其特征在于步骤 (2)所述的烘干温度为85-95°C。
【文档编号】C09K8/03GK104449595SQ201410837814
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】杨月忠 申请人:江苏健神生物农化有限公司