钻井液用稀释剂硅醚聚合物及其制备方法专利检索-钻井液钻井废弃物工业废弃物废物处理与管理专利检索查询-专利查询网

钻井液用稀释剂 硅醚聚合物及其制备方法

阅读：195发布：2020-05-08

专利汇可以提供钻井液用稀释剂硅醚聚合物及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种钻井液用稀释剂硅醚聚合物及其制备方法，稀释剂硅醚聚合物是由下述原料制成的：去离子水、丙烯酸钠、丙烯酰胺、片碱、引发剂、聚醚改性硅氧烷、聚天门冬氨酸。制备方法：将去离子水、丙烯酰胺和丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，完全溶解，加入片碱，升温，加入引发剂，反应，得到AM‑丙烯酸钠共聚物胶液；加入聚醚改性硅氧烷和聚天门冬氨酸，混合搅拌均匀，冷却至室温，即得。本发明性能良好，在淡水浆及盐膏层中有良好的稀释作用，对钻井液体系有分散、润滑、消泡等作用，并能有效地抑制页岩水化，改善钻井液的造壁功能，大大提高了钻井质量和钻井效率。该产品属于环保型产品，无毒、无害、自然条件下可缓慢降解，对环境不会造成不利影响。，下面是钻井液用稀释剂硅醚聚合物及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种钻井液用稀释剂，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：
去离子水                                     90份
 丙烯酸钠                                     35份
丙烯酰胺                                     25份
片碱                                         5份
引发剂                                       1份
聚醚改性硅氧烷                           15份
聚天门冬氨酸                              35份
所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为1∶1；
所述的钻井液用稀释剂的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将90份的去离子水、25份的丙烯酰胺和35份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱 5份，将反应釜内物料升温至60℃，再在反应釜中加入0.5份的过硫酸钾和0.5份的过硫酸钠，并在此温度下反应2.5h，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷
15份和聚天门冬氨酸35份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂。
2.一种钻井液用稀释剂，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：
去离子水                                     95份
丙烯酸钠                                     30份
丙烯酰胺                                     30份
片碱                                         8份
引发剂                                       2.1份
聚醚改性硅氧烷                        10份
聚天门冬氨酸                            30份
所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为2∶1；
所述的钻井液用稀释剂的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将95份的去离子水、30份的丙烯酰胺和30份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱8份，将反应釜内物料升温至65℃，再在反应釜中加入1.4份过硫酸钾、0.7份过硫酸钠，并在此温度下反应3.0h，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷10份和聚天门冬氨酸30份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂。
3.一种钻井液用稀释剂，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：
去离子水                                     100份
丙烯酸钠                                     25份
丙烯酰胺                                     35份
片碱                                         10份
引发剂                                       3份
聚醚改性硅氧烷                          20份
聚天门冬氨酸                            40份
所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合物，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为1∶2；
所述的钻井液用稀释剂的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将100份的去离子水、35份的丙烯酰胺和25份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱 10份，将反应釜内物料升温至70℃，再在反应釜中加入1份过硫酸钾、2份过硫酸钠，并在此温度下反应3.5h，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷20份和聚天门冬氨酸40份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂。
4.一种权利要求1所述的钻井液用稀释剂的制备方法，其特征在于它包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将90份的去离子水、25份的丙烯酰胺和35份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱 5份，将反应釜内物料升温至60℃，再在反应釜中加入0.5份的过硫酸钾和0.5份的过硫酸钠，并在此温度下反应2.5h，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷15份和聚天门冬氨酸35份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂。

说明书全文

钻井液用稀释剂 硅醚聚合物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种石油钻井助剂，具体是一种钻井液用稀释剂硅醚聚合物，本发明还涉及所述钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法。

背景技术

[0002] 在钻井过程中由于钻屑等固相颗粒的侵入和分散，易引起钻井液体系的粘度和切力大幅增加，随着钻井深度的增加，为了满足钻井液高密度的特性需要添加更多的固相加重剂，造成钻井液稠化，切力增加，流动性差，严重影响正常钻进，造成泵压升高，钻具阻力增大，增加事故风险，因此可通过添加钻井液用稀释剂调节钻井液流型，保证现场钻井工作的正常进行；目前市场上的钻井液稀释剂主要有磺酸盐类，聚合物类、有机硅类等由于目前受环保大方向的影响，磺酸根对地下水的COD影响大，逐渐被取代；有机硅类稀释剂在盐膏层中生成硅酸钙絮状沉淀，造成钻井液稠化，失去降粘效果；聚合物类稀释剂综合加量大，维护周期短，钻井成本高。

[0003] 发明人检索到以下相关专利文献：CN104910878A公开了一种抗高温抗盐钻井液用稀释剂及其制备方法，1、在配料容器中加入8～10重量份的水，8～12重量份浓度为92％的硫酸，50～60重量份含量为85wt％的硫酸亚铁，搅拌均匀后，再加入9～11重量份浓度为35％双氧水，加双氧水时要缓慢，温度控制在78℃以下，制成的硫酸高铁当量浓度为8.0～
10.0N；2、常温常压下向反应容器种依次加入200～220重量份的浓度为48～50％的木质素磺酸钙和步骤1中配制的硫酸高铁置换剂，投料后将反应容器内的温度升至80～85℃，保温
30～40分钟，将置换好的液料进行过滤，除去沉淀物硫酸钙；3、将除去硫酸钙的滤液投入反应器中，加入2～4重量份的二氧化锰，升温至85～90℃，保温40～50分钟后，氧化完成可以出料；4、常温常压下反应容器中加入50～60重量份的水，50～60重量份的腐植酸，边投料边搅拌，再慢慢投入6～8重量份的氢氧化钾，封闭投料口，升温至80～85℃保温两小时，放料经过过滤机过滤后，滤液返回反应器中，再投入2～4重量份亚硫酸钠，再投入2～4重量份甲醛溶液，升温至95～98℃，保温2.5小时出料；5、将步骤3和步骤4做好的料投入容器中，加入
1～2重量份的AMPS，然后升温至95～98℃，保温2.5小时，出料干燥成粉体物料。
CN103059821A公开了一种钻井液稀释剂复合甲基硅酸盐的制备方法，包括以下步骤：(1)制备甲基硅酸盐：在反应器中加入水，然后加入碱，碱溶解后温度升到70-90℃，加入甲基硅酸，继续升温在90-110℃反应生成甲基硅酸盐；所述的水、甲基硅酸与碱的重量比为1:0.1-
0.3:0.2-0.6；(2)制备复合甲基硅酸盐：向生成的甲基硅酸盐中加入水玻璃和低分子量聚丙烯酸盐，充分搅拌均匀后加入有机锡催化剂，在90-120℃反应3-5小时得到有效物含量
25-40％液体稀释剂产品复合甲基硅酸盐。该钻井液稀释剂复合甲基硅酸盐具有稀释效果好、成本低、适用范围宽、稳定时间长、可抗150℃以上高温的优点。CN 107828016A公开了一种钻井液用降粘剂的制备方法，该方法包括以下步骤:1)将10～20份丙烯酸、15～25份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解于75～135份去离子水中，备用；将0.15～0.3份引发剂溶于5～9份去离子水中，备用；将5～15份马来酸酐和1.2～2.4份活性调节剂溶于20～60份去离子水中充分搅拌后转入反应釜中；2)将反应釜加热至60℃后，边搅拌将丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸混合溶液和引发剂溶液同时缓慢滴加，滴加结束后，将混合溶液加热至90℃边搅拌边反应3～4h得到初步产品，再用碱性试剂将产品pH调至7～8后加入60～120份氨基三甲叉磷酸钠复配共混，出料，得到共聚物钻井液稀释剂。

[0004] 上述技术部分生产工艺复杂，成本高。并且抗温性、抗盐能力较差，受环境保护和性能指标的影响，适用范围窄。不能同时满足当前环保要求和钻井现场的使用要求。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种钻井液用稀释剂硅醚聚合物，它绿色环保，不含对环境有影响的成分及元素，具有良好的生物降解性，且它的抗温性能良好，在淡水泥浆体系及盐膏层中具有良好的稀释作用，从而提高钻井质量与效率，达到市场上使用范围较广的稀释剂的技术要求。

[0006] 为此，本发明还要提供所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

[0008] 一种钻井液用稀释剂硅醚聚合物，其技术方案在于它是由下述重量配比的原料制成的：

[0009]

[0010] 所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将90份～100份的去离子水、25份～35份的丙烯酰胺和25份～35份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱5份～10份，将反应釜内物料升温至60℃～70℃，再在反应釜中加入1份～3份的引发剂，并在此温度下反应2.5～3.5h(即2.5～3.5小时)，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷10份～20份和聚天门冬氨酸30份～40份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂硅醚聚合物。

[0011] 上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或两种原料的组合，两种原料组合时其配比是任意的。

[0012] 上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的钻钻井液用稀释剂硅醚聚合物是由下述重量配比的原料制成的：

[0013]

[0014] 所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为1∶1。

[0015] 所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将90份的去离子水、25份的丙烯酰胺和35份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱5份，将反应釜内物料升温至60℃，再在反应釜中加入0.5份的过硫酸钾和0.5份的过硫酸钠，并在此温度(60℃)下反应2.5h(2.5小时)，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷15份和聚天门冬氨酸35份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂硅醚聚合物。

[0016] 上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻钻井液用稀释剂硅醚聚合物是由下述重量配比的原料制成的：

[0017]

[0018]

[0019] 所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为2∶1。

[0020] 所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将95份的去离子水、30份的丙烯酰胺和30份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱8份，将反应釜内物料升温至65℃，再在反应釜中加入1.4份过硫酸钾、0.7份过硫酸钠，并在此温度(65℃)下反应3.0h，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷10份和聚天门冬氨酸30份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂硅醚聚合物。

[0021] 上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻钻井液用稀释剂硅醚聚合物是由下述重量配比的原料制成的：

[0022]

[0023] 所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合物，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为1∶2。

[0024] 所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将100份的去离子水、35份的丙烯酰胺和25份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱10份，将反应釜内物料升温至70℃，再在反应釜中加入1份过硫酸钾、2份过硫酸钠，并在此温度(70℃)下反应3.5h，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷20份和聚天门冬氨酸40份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂硅醚聚合物。

[0025] 本发明在钻井液中的加量(用量)为1.5％(重量百分比)。

[0026] 本发明提供了一种钻井液用稀释剂硅醚聚合物及其制备方法，本发明的制备方法包括以下步骤：合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液、制备稀释剂。本发明的钻井液用稀释剂硅醚聚合物具有良好的性能，参见本说明书后面的表1。本发明的性能为：pH≤12，室温降粘率≥85.0％，180℃老化后的降粘率≥85.0％；本发明的稀释降粘性能良好，与已有相关的钻井液用稀释剂相比，在相同实验条件下，本发明的抗钙性能提高了40％，抗盐性能提高了
30％，且本发明的工艺步骤相对简单，易于控制和实现，其制造成本降低了35％以上，它适用范围广，可用于工业化大规模生产。

[0027] 综上所述，本发明在180℃高温下性能良好，在淡水泥浆体系及盐膏层中具有良好的稀释作用，是维护泥浆性能的良好处理剂，该产品(本发明)绿色环保，具有良好的生物降解性，达到了市场上使用范围较广的稀释剂的技术要求。

具体实施方式

[0028] 为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0029] 实施例1：本发明所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物是由下述重量配比(重量份数，质量份数)的原料制成的：

[0030]

[0031]

[0032] 所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为1∶1。

[0033] 所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将90份的去离子水、25份的丙烯酰胺和35份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱5份，将反应釜内物料升温至60℃，再在反应釜中加入0.5份的过硫酸钾和0.5份的过硫酸钠，并在此温度(60℃)下反应2.5h(2.5小时)，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷15份和聚天门冬氨酸35份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂硅醚聚合物。

[0034] 实施例2：本发明所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物是由下述重量配比(重量份数，质量份数)的原料制成的：

[0035]

[0036] 所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为2∶1。

[0037] 所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将95份的去离子水、30份的丙烯酰胺和30份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱8份，将反应釜内物料升温至65℃，再在反应釜中加入1.4份过硫酸钾、0.7份过硫酸钠，并在此温度(65℃)下反应3.0h，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷10份和聚天门冬氨酸30份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂硅醚聚合物。

[0038] 实施例3：本发明所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物是由下述重量配比(重量份数，质量份数)的原料制成的：

[0039]

[0040] 所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合物，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为1∶2。

[0041] 所述的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的制备方法包括如下工艺步骤：①合成AM-丙烯酸钠共聚物胶液：将100份的去离子水、35份的丙烯酰胺和25份的丙烯酸钠加入反应釜中，搅拌，使丙烯酰胺和丙烯酸钠完全溶解，之后在溶解液中加入片碱10份，将反应釜内物料升温至70℃，再在反应釜中加入1份过硫酸钾、2份过硫酸钠，并在此温度(70℃)下反应3.5h，得到AM-丙烯酸钠共聚物胶液；②制备稀释剂：在步骤①得到的所述共聚物胶液中加入聚醚改性硅氧烷20份和聚天门冬氨酸40份，然后混合搅拌均匀，冷却至室温，所得产物即为钻井液用稀释剂硅醚聚合物。

[0042] 以下为本发明的试验部分：

[0043] 表1为(以上)各实施例制备的钻井液用稀释剂硅醚聚合物的性能测定结果。

[0044] 表1各实施例制备的钻井液用稀释剂硅醚聚合物性能测定结果

[0045]

[0046] 由表1可知：本发明各实施例制备的钻井液用稀释剂硅醚聚合物均能达到良好的性能效果。本发明在钻井液中的加量(重量百分比)为1.5％。本发明的稀释降粘性能良好，与已有相关的钻井液用稀释剂相比，在相同实验条件下，本发明的抗钙性能提高了40％，抗盐性能提高了30％，且本发明的工艺步骤相对简单，易于控制和实现，其制造成本降低了35％以上，适用范围广，可用于工业化大规模生产。

[0047] 本发明提供了一种钻井液用稀释剂硅醚聚合物，它绿色环保，不含对环境有(不利)影响的成分及元素，具有良好的生物降解性，且它的抗温性能良好，在淡水泥浆体系及盐膏层中具有良好的稀释作用，提高了钻井质量与效率。

[0048] 综上所述，本发明在180℃高温下性能良好，在淡水泥浆体系及盐膏层中具有良好的稀释作用，是维护泥浆性能的良好处理剂，该产品(本发明)绿色环保，具有良好的生物降解性，达到了市场上使用范围较广的稀释剂的技术要求。

标题	发布/更新时间	阅读量
油基钻井液的热稳定表面活性剂	2020-05-08	223
一种微泡钻井液	2020-05-11	199
牙轮-PDC复合套铣钻头	2020-05-11	144
固井方法及固井装置	2020-05-08	781
一种QDT式旋转阀脉冲器及其使用方法	2020-05-08	87
一种钻井液化学渗透压差测试装置	2020-05-08	236
一种挤压式钻屑浓缩脱液装置	2020-05-08	373
一种生产钻井液的反应设备	2020-05-11	896
一种石油钻井液专用振动筛	2020-05-11	91
一种石油钻井用多功能钻具组合	2020-05-11	690

钻井液用稀释剂硅醚聚合物及其制备方法

钻井液用稀释剂硅醚聚合物及其制备方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：