钻井液用速溶型强包被抑制剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及油田钻井生产中的抑制剂类【技术领域】，是一种钻井液用速溶型强包被抑制剂及其制备方法，该该钻井液用速溶型强包被抑制剂原料按重量份数组成包含单体A、溶剂A、表面活性剂A、单体B、溶剂B、表面活性剂B、调节剂、引发剂。本发明制备方法简单，根根据本发明得到的钻井液用速溶型强包被抑制剂的性能稳定，溶解速度快，能够有效减少工时，降低损耗和能源负担，对岩心的包被性好，能防止地层坍塌事故发生，抑制性强，可有效防止岩屑水化膨胀，防止卡钻，泥包等事故发生，润滑效果好，有利于高效钻井，有效降低泥浆的滤失量，且抗盐效果优于同类产品，有利于快速形成泥饼，保证油气层不受伤害，使得现场的应用和后期处理较为简单方便。
【专利说明】钻井液用速溶型强包被抑制剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田钻井生产中的抑制剂类【技术领域】，是一种钻井液用速溶型强包被抑制剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着石油勘探开发的不断拓展和深入，深井、超深井不断涌现。开发井普遍采用简化井身结构，裸眼井段长。如何解决长裸眼井段井壁稳定、上部地层起下钻阻卡严重的问题日益重要地摆在我们面前。而这种开发难度的加大，投入成本不断提高，对钻井液添加剂的要求将更加苛刻，主要表现在:一是技术进步，以满足越来越高的难度需求；二是要求降低成本，以适应目前油价体系的需求。目前各油田应用的包被抑制剂均为粉末状聚合物，这导致了在生产时切割、造粒、烘干、粉碎过程中的损耗和能源负担及现场应用的配胶液过程溶解速度慢导致工时增加甚至部分聚合物形成凝胶块造成性能不稳定，多数包被抑制剂由于生产工艺的限制，存在着分子量分布宽、目标产物含量低的局限性，现场的应用和后期处理较为复杂的特点。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种钻井液用速溶型强包被抑制剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前的包被抑制剂存在损耗和能源负担、性能不稳定以及现场的应用和后期处理较为复杂的问题。
[0004]本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种钻井液用速溶型强包被抑制剂，原料按重量份数组成包含单体AlO份至25份、溶剂A15份至40份、表面活性剂A2份至10份、单体BlO份至20份、溶剂B15份至50份、表面活性剂B2份至10份、调节剂5份至25份、引发剂0.05份至0.2份。
[0005]下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
上述单体A为12份至14份、溶剂A30份至35份、表面活性剂A3份至4份、单体Bll份至14份、溶剂B23份至25份、表面活性剂B4份至6份、调节剂10份至11份、引发剂0.05份至0.2份。
[0006]上述单体A为甲基丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酰胺、丙烯酸铵中的一种以上；或/和，溶剂A为水、异辛醇中的一种以上；或/和，表面活性剂A为0P-2、平平加、TX-10、0P-10、Tween20> Tween60、Tween80中的一种以上；或/和，单体B为聚乙二醇、二甲基二烯丙基氯化铵、DAC、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵中的一种以上；或/和，溶剂B为柴油、航空煤油、-35#柴油机清洁燃料、液体石蜡、白油中的一种以上；或/和，表面活性剂B为AE0-3、司盘20、司盘60、司盘80、聚异丁烯丁二酰亚胺系列无灰分散剂、聚异丁烯双丁二酰亚胺无灰分散剂中的一种以上；或/和，调节剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、水玻璃中的一种以上；或/和，引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种以上。
[0007]上述钻井液用速溶型强包被抑制剂按下述方法得到:第一步，将所需量的单体A溶于所需量的溶剂A中，再向其中加入所需量的表面活性剂A得到混合液A，然后用调节剂将混合液A的PH值调节至7至11得到溶液A ;第二步，将所需量的单体B溶于所需量的溶剂B中，再向其中加入所需量的表面活性剂B得到溶液B ;第三步，将溶液A和溶液B加入到混合器中充分搅拌混合均匀成预乳液后，将预乳液进行剪切乳化形成微乳液；第四步，将,微乳液转移至反应釜并冷却至36°C至40°C，然后对反应釜进行抽真空去氧至反应釜内的压力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接着向反应釜内充入氮气至反应釜内的压力到-0.03 MPa至OMPa进行氮气保护；第五步，向反应釜内加入所需量的引发剂，将反应釜内的物料进行首次混合均匀后，在反应釜为完全密封的条件下进行静置，静置到反应釜内温度升到45°C至60°C，然后打开泄压阀，当反应釜内温度降到40°C至50°C后，再次将反应釜内物料进行再次混合均匀后即得到钻井液用速溶型强包被抑制剂。
[0008]上述第三步中，用高剪切乳化机在剪切速率为6000r/min至12000r/min的条件下剪切乳化5-15分钟形成微乳液。
[0009]上述第五步中，将反应爸内的物料在搅拌速率为50r/min至90r/min条件下搅拌30秒至60秒进行首次混合均匀。
[0010]本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种钻井液用速溶型强包被抑制剂的制备方法，按下述步骤进行:第一步，将所需量的单体A溶于所需量的溶剂A中，再向其中加入所需量的表面活性剂A得到混合液A，然后用调节剂将混合液A的PH值调节至7至11得到溶液A ;第二步，将所需量的单体B溶于所需量的溶剂B中，再向其中加入所需量的表面活性剂B得到溶液B ;第三步，将溶液A和溶液B加入到混合器中充分搅拌混合均匀成预乳液后，将预乳液进行剪切乳化形成微乳液；第四步，将微乳液转移至反应釜并冷却至36°C至40°C，然后对反应釜进行抽真空去氧至反应釜内的压力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接着向反应釜内充入氮气至反应釜内的压力到-0.03 MPa至OMPa进行氮气保护；第五步，向反应釜内加入所需量的引发剂，将反应釜内的物料进行首次混合均匀后，在反应釜为完全密封的条件下进行静置，静置到反应釜内温度升到45°C至60°C，然后打开泄压阀，当反应釜内温度降到40°C至50°C后，再次将反应釜内物料进行再次混合均匀后即得到钻井液用速溶型强包被抑制剂。
[0011]下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进:
上述第三步中，用高剪切乳化机在剪切速率为6000r/min至12000r/min的条件下剪切乳化5-15分钟形成微乳液。
[0012]上述第五步中，将反应爸内的物料在搅拌速率为50r/min至90r/min条件下搅拌30秒至60秒进行首次混合均匀。
[0013]本发明制备方法简单，根根据本发明得到的钻井液用速溶型强包被抑制剂的性能稳定，溶解速度快，能够有效减少工时，降低损耗和能源负担，对岩心的包被性好，能防止地层坍塌事故发生，抑制性强，可有效防止岩屑水化膨胀，防止卡钻，泥包等事故发生，润滑效果好，有利于高效钻井，有效降低泥浆的滤失量，且抗盐效果优于同类产品，有利于快速形成泥饼，保证油气层不受伤害，使得现场的应用和后期处理较为简单方便。
【具体实施方式】
[0014]本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。在本发明中，％都为质量百分比下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例1，该钻井液用速溶型强包被抑制剂原料按重量份数组成包含单体AlO份至25份、溶剂A15份至40份、表面活性剂A2份至10份、单体BlO份至20份、溶剂B15份至50份、表面活性剂B2份至10份、调节剂5份至25份、引发剂0.05份至0.2份、引发剂0.05份至0.2份。
[0015]实施例2，该钻井液用速溶型强包被抑制剂原料按重量份数组成包含单体AlO份或25份、溶剂A15份或40份、表面活性剂A2份或10份、单体BlO份或20份、溶剂B15份或50份、表面活性剂B2份或10份、调节剂5份或25份、引发剂0.05份或0.2份、引发剂
0.05份或0.2份。
[0016]实施例3，作为上述实施例的优选，单体A为12份至14份、溶剂A30份至35份、表面活性剂A3份至4份、单体Bll份至14份、溶剂B23份至25份、表面活性剂B4份至6份、调节剂10份至11份。
[0017]实施例4，作为上述实施例的优选，单体A为甲基丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酰胺、丙烯酸铵中的一种以上；或/和，溶剂A为水、异辛醇中的一种以上；或/和，表面活性剂A为0P-2、平平加、TX-10、0P-10、Tween20、Tween60、Tween80 中的一种以上；或/和，单体 B 为聚乙二醇、二甲基二烯丙基氯化铵、DAC、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵中的一种以上；或/和，溶剂B为柴油、航空煤油、-35#柴油机清洁燃料、液体石蜡、白油中的一种以上；或/和，表面活性剂B为AE0-3、司盘20、司盘60、司盘80、聚异丁烯丁二酰亚胺系列无灰分散剂、聚异丁烯双丁二酰亚胺无灰分散剂中的一种以上；或/和，调节剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、水玻璃中的一种以上；或/和，引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种以上。
[0018]实施例5，根据实施例至实施例4所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂按下述制备方法得到:第一步，将所需量的单体A溶于所需量的溶剂A中，再向其中加入所需量的表面活性剂A得到混合液A，然后用调节剂将混合液A的PH值调节至7至11得到溶液A ;第二步，将所需量的单体B溶于所需量的溶剂B中，再向其中加入所需量的表面活性剂B得到溶液B ;第三步，将溶液A和溶液B加入到混合器中充分搅拌混合均匀成预乳液后，将预乳液进行剪切乳化形成微乳液；第四步，将微乳液转移至反应釜并冷却至36°C至40°C，然后对反应釜进行抽真空去氧至反应釜内的压力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接着向反应釜内充入氮气至反应釜内的压力到-0.03 MPa至OMPa进行氮气保护；第五步，向反应釜内加入所需量的引发剂，将反应釜内的物料进行首次混合均匀后，在反应釜为完全密封的条件下进行静置，静置到反应釜内温度升到45°C至60°C，然后打开泄压阀，当反应釜内温度降到40°C至50°C后，再次将反应釜内物料进行再次混合均匀后即得到钻井液用速溶型强包被抑制剂。
[0019]实施例6，根据实施例至实施例4所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂按下述制备方法得到:第一步，将所需量的单体A溶于所需量的溶剂A中，再向其中加入所需量的表面活性剂A得到混合液A，然后用调节剂将混合液A的PH值调节至7或11得到溶液A ;第二步，将所需量的单体B溶于所需量的溶剂B中，再向其中加入所需量的表面活性剂B得到溶液B ;第三步，将溶液A和溶液B加入到混合器中充分搅拌混合均匀成预乳液后，将预乳液进行剪切乳化形成微乳液；第四步，将微乳液转移至反应釜并冷却至36°C或40°C，然后对反应釜进行抽真空去氧至反应釜内的压力到-0.06 MPa或-0.08MPa，接着向反应釜内充入氮气至反应釜内的压力到-0.03 MPa或OMPa进行氮气保护；第五步，向反应釜内加入所需量的引发剂，将反应釜内的物料进行首次混合均匀后，在反应釜为完全密封的条件下进行静置，静置到反应釜内温度升到45°C或60°C，然后打开泄压阀，当反应釜内温度降到40°C或50°C后，再次将反应釜内物料进行再次混合均匀后即得到钻井液用速溶型强包被抑制剂。
[0020]实施例7，作为实施例6的优选，第三步中，用高剪切乳化机在剪切速率为6000r/min至12000r/min的条件下剪切乳化5_15分钟形成微乳液。
[0021 ] 实施例8，作为实施例6和实施例7的优选，第五步中，将反应釜内的物料在搅拌速率为50r/min至90r/min条件下搅拌30秒至60秒进行首次混合均匀。
[0022]一、将根据本发明上述实施例得到的钻井液用速溶型强包被抑制剂经过新疆维吾尔自治区石油钻井助剂产品质量监督检验站检验，检测指标结果平均值如下表1所示:
表1
【权利要求】
1.一种钻井液用速溶型强包被抑制剂，其特征在于原料按重量份数组成包含单体Aio份至25份、溶剂A15份至40份、表面活性剂A2份至10份、单体BlO份至20份、溶剂B15份至50份、表面活性剂B2份至10份、调节剂5份至25份、引发剂0.05份至0.2份。
2.根据权利要求1所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂，其特征在于单体A为12份至14份、溶剂A30份至35份、表面活性剂A3份至4份、单体Bll份至14份、溶剂B23份至25份、表面活性剂B4份至6份、调节剂10份至11份、引发剂0.05份至0.2份。
3.根据权利要求1或2所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂，其特征在于单体A为甲基丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酰胺、丙烯酸铵中的一种以上；或/和，溶剂A为水、异辛醇中的一种以上；或 / 和，表面活性剂 A 为 OP-2、平平加、TX-10、0P-10、Tween20、Tween60、Tween80中的一种以上；或/和，单体B为聚乙二醇、二甲基二烯丙基氯化铵、DAC、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵中的一种以上；或/和，溶剂B为柴油、航空煤油、-35#柴油机清洁燃料、液体石蜡、白油中的一种以上；或/和，表面活性剂B为AEO-3、司盘20、司盘60、司盘80、聚异丁烯丁二酰亚胺系列无灰分散剂、聚异丁烯双丁二酰亚胺无灰分散剂中的一种以上；或/和，调节剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、水玻璃中的一种以上；或/和，引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种以上。
4.根据权利要求1或2或3所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂，其特征在于按下述方法得到:第一步，将所需量的单体A溶于所需量的溶剂A中，再向其中加入所需量的表面活性剂A得到混合液A，然后用调节剂将混合液A的PH值调节至7至11得到溶液A ;第二步，将所需量的单体B溶于所需量的溶剂B中，再向其中加入所需量的表面活性剂B得到溶液B;第三步，将溶液A和溶液B加入到混合器中充分搅拌混合均匀成预乳液后，将预乳液进行剪切乳化形成微乳液；第四步，将微乳液转移至反应釜并冷却至36°C至40°C，然后对反应釜进行抽真空去氧至反应釜内的压力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接着向反应釜内充入氮气至反应釜内的压力到-0.03 MPa至OMPa进行氮气保护；第五步，向反应釜内加入所需量的引发剂，将反应釜内的物料进行首次混 合均匀后，在反应釜为完全密封的条件下进行静置，静置到反应釜内温度升到45°C至60°C，然后打开泄压阀，当反应釜内温度降到40°C至50°C后，再次将反应釜内物料进行再次混合均匀后即得到钻井液用速溶型强包被抑制剂。
5.根据权利要求4所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂，其特征在于第三步中，用高剪切乳化机在剪切速率为6000r/min至12000r/min的条件下剪切乳化5_15分钟形成微乳液。
6.根据权利要求4或5所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂，其特征在于第五步中，将反应爸内的物料在搅拌速率为50r/min至90r/min条件下搅拌30秒至60秒进行首次混合均匀。
7.一种根据权利要求1或2或3所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂的制备方法，其特征在于按下述步骤进行:第一步，将所需量的单体A溶于所需量的溶剂A中，再向其中加入所需量的表面活性剂A得到混合液A，然后用调节剂将混合液A的PH值调节至7至11得到溶液A ;第二步，将所需量的单体B溶于所需量的溶剂B中，再向其中加入所需量的表面活性剂B得到溶液B ;第三步，将溶液A和溶液B加入到混合器中充分搅拌混合均匀成预乳液后，将预乳液进行剪切乳化形成微乳液；第四步，将微乳液转移至反应釜并冷却至36°C至40°C，然后对反应釜进行抽真空去氧至反应釜内的压力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接着向反应釜内充入氮气至反应釜内的压力到-0.03 MPa至OMPa进行氮气保护；第五步，向反应釜内加入所需量的引发剂，将反应釜内的物料进行首次混合均匀后，在反应釜为完全密封的条件下进行静置，静置到反应釜内温度升到45°C至60°C，然后打开泄压阀，当反应釜内温度降到40°C至50°C后，再次将反应釜内物料进行再次混合均匀后即得到钻井液用速溶型强包被抑制剂。
8.根据权利要求7所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂的制备方法，其特征在于第三步中，用高剪切乳化机在剪切速率为6000r/min至12000r/min的条件下剪切乳化5_15分钟形成微乳液。
9.根据权利要求7或8所述的钻井液用速溶型强包被抑制剂的制备方法，其特征在于第五步中，将反应爸内的物料在搅拌速率为50r/min至90r/min条件下搅拌30秒至60秒进行首次混合均匀。
【文档编号】C08F220/34GK103484085SQ201310433037
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】宋杰, 李春伟, 刘锋, 郭建彬, 侯艳英, 邱芬, 李泽斌, 刘金玲, 周静华, 魏珊 申请人:新疆贝肯能源工程股份有限公司