本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種鉆井液用抗高溫降濾失劑及其生產(chǎn)工藝和應(yīng)用，屬于鉆井技術(shù)領(lǐng)域。該降濾失劑由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份組分：褐煤50份、NaOH?10份、蒸餾水300份、磺化劑10份、苯酚5份、木質(zhì)素10份、水解聚丙烯腈10份、N?乙烯基?2?吡咯烷酮5份、催化劑1份。該產(chǎn)品抗高價(jià)離子污染能力強(qiáng)，抗鈣、鎂可達(dá)20000ppm，可用于淡水、鹽水、飽和鹽水和海水鉆井液。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于鉆井
，具體涉及鉆井液用抗高溫降濾失劑及其生產(chǎn)工藝和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
鉆井液用抗高溫降濾失劑是一種耐溫抗鹽的鉆井液處理劑。本處理劑通過對褐煤磺化、樹脂化等改性處理，配合水解聚丙烯腈和木質(zhì)素，同時(shí)引入N-乙烯基-2-吡咯烷酮而制成的高分子接枝聚合物。本產(chǎn)品成粉末狀，可直接使用，在鉆井液中具有快速溶解、分散性好等特點(diǎn)。由于引入多種耐溫、抗鹽基團(tuán)，從而提高了聚合物分子的剛性，提高其耐溫、抗鹽、及抗剪切性。本產(chǎn)品克服了常規(guī)聚合物的抗剪切性差、抗鹽差、對高價(jià)金屬離子敏感和熱穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，是一種全新的降濾失劑，可用于深井、超深井中和高礦化度鹽水中，也可用于低固相、無固相鉆井液的增粘提切降濾失劑。抗高價(jià)離子污染能力強(qiáng)，抗鈣、鎂可達(dá)20000ppm，可用于淡水、鹽水、飽和鹽水和海水鉆井液。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種鉆井液用抗高溫降濾失劑，該降濾失劑由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份組分：褐煤50份、NaOH10份、蒸餾水300份、磺化劑10份、苯酚5份、木質(zhì)素10份、水解聚丙烯腈10份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份、催化劑1份。其中，上述鉆井液用抗高溫降濾失劑中，所述褐煤中游離腐殖酸含量大于50％。其中，上述鉆井液用抗高溫降濾失劑中，所述磺化劑為氯磺酸。其中，上述鉆井液用抗高溫降濾失劑中，所述催化劑為雙氧水。進(jìn)一步的，本專利技術(shù)還提供了上述鉆井液用抗高溫降濾失劑的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝包括以下步驟：(1)褐煤預(yù)處理：在常溫條件下，將褐煤50份加入至3wt％的NaOH溶液中，攪拌1小時(shí)，去除不溶殘?jiān)?，用鹽酸將所得溶液中和至pH＝5，使腐殖酸沉淀，經(jīng)分離、水洗烘干得腐殖酸；(2)褐煤改性處理：將NaOH10份溶于蒸餾水300份中，然后加入步驟(1)得到的腐殖酸，10分鐘后加入磺化劑10份，再加入苯酚5份，在130℃下反應(yīng)，得褐煤改性產(chǎn)物；(3)接枝聚合：將木質(zhì)素10份、水解聚丙烯腈10份和N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份，依次緩慢加入反應(yīng)釜，攪拌30分鐘后，加入催化劑2份，于130℃下進(jìn)行接枝聚合2h，經(jīng)噴霧干燥得粉狀產(chǎn)品。進(jìn)一步的，本專利技術(shù)還提供上述鉆井液用抗高溫降濾失劑在淡水、鹽水、飽和鹽水和海水鉆井液中的應(yīng)用。本專利技術(shù)具有以下有益效果：本專利技術(shù)提供的降濾失劑產(chǎn)品具有良好的抗溫性能，單劑抗溫200℃以上；產(chǎn)品為粉末狀，且原料易得，大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)減少了對環(huán)境的污染；該產(chǎn)品還具有良好的水溶性，快速溶解，可直接加入泥漿中，能夠改善泥漿的流變性，減少井下事故發(fā)生；具有良好的抗鹽至飽和，抗鈣、鎂可達(dá)20000ppm；該產(chǎn)品還具有良好的配伍性，適用于淡漿、鹽水漿和海水鉆井液，應(yīng)用更加廣泛。附圖說明圖1為本專利技術(shù)鉆井液用抗高溫降濾失劑的生產(chǎn)工藝流程圖。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種鉆井液用抗高溫降濾失劑，該降濾失劑由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份組分：褐煤50份、NaOH10份、蒸餾水300份、磺化劑10份、苯酚5份、木質(zhì)素10份、水解聚丙烯腈10份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份、催化劑1份。其中，上述鉆井液用抗高溫降濾失劑中，所述褐煤中游離腐殖酸含量大于50％。其中，上述鉆井液用抗高溫降濾失劑中，所述磺化劑為本領(lǐng)域常用磺化劑，優(yōu)選為氯磺酸。其中，上述鉆井液用抗高溫降濾失劑中，所述催化劑為本領(lǐng)域常用催化劑，優(yōu)選為雙氧水。進(jìn)一步的，本專利技術(shù)還提供了上述鉆井液用抗高溫降濾失劑的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝包括以下步驟：(1)褐煤預(yù)處理：在常溫條件下，將褐煤50份加入至3wt％的NaOH溶液中，攪拌1小時(shí)，去除不溶殘?jiān)?，用鹽酸將所得溶液中和至pH＝5，使腐殖酸沉淀，經(jīng)分離、水洗烘干得腐殖酸；(2)褐煤改性處理：將NaOH10份溶于蒸餾水300份中，然后加入步驟(1)得到的腐殖酸，10分鐘后加入氯磺酸10份，再加入苯酚5份，在130℃下反應(yīng)，得褐煤改性產(chǎn)物；(3)接枝聚合：將木質(zhì)素10份、水解聚丙烯腈10份和N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份，依次緩慢加入反應(yīng)釜，攪拌30分鐘后，加入雙氧水2份，于130℃下進(jìn)行接枝聚合2h，經(jīng)噴霧干燥得粉狀產(chǎn)品。上述抗高溫降濾失劑由專利技術(shù)人獨(dú)立完成，通過對褐煤磺化、樹脂化等改性處理，配合水解聚丙烯腈和木質(zhì)素，同時(shí)引入N-乙烯基-2-吡咯烷酮，使產(chǎn)物分子中含有一定數(shù)量鄰位雙酚羥基、酚羥基、醇羥基、磺甲基等官能團(tuán)，和部分水解聚丙烯腈共聚合物具有天然高分子和合成高分子的協(xié)合功能，分子增大并增加了對粘土的吸附能力。使粘土懸浮體中負(fù)電荷增強(qiáng)，粘土顆粒的電動電位負(fù)值增加，水化膜增厚，也就相應(yīng)的增加了助劑的抗鹽和耐高溫能力。同時(shí)磺化褐煤中腐植酸還能與粘土顆粒形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使粘土顆粒穩(wěn)定分散，堵塞泥餅空隙，使泥餅致密，薄而堅(jiān)韌，滲透率變小，過濾阻力增大，因而失水量降低。進(jìn)一步的，本專利技術(shù)還提供上述鉆井液用抗高溫降濾失劑在淡水、鹽水、飽和鹽水和海水鉆井液中的應(yīng)用。下面通過實(shí)施例對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明，但并不因此將本專利技術(shù)的保護(hù)范圍限制在實(shí)施例之中。實(shí)施例本專利技術(shù)鉆井液用抗高溫降濾失劑按照以下生產(chǎn)工藝制備得到：(1)褐煤預(yù)處理：在常溫條件下，將褐煤50份加入至3wt％的NaOH溶液中，攪拌1小時(shí)，去除不溶殘?jiān)名}酸將所得溶液中和至pH＝5，使腐殖酸沉淀，經(jīng)分離、水洗烘干得腐殖酸；(2)褐煤改性處理：將NaOH10份溶于蒸餾水300份中，然后加入步驟(1)中得到的腐殖酸，10分鐘后加入氯磺酸10份，再加入苯酚5份，在130℃下反應(yīng)，得褐煤改性產(chǎn)物；(3)接枝聚合：將木質(zhì)素10份、水解聚丙烯腈10份和N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份，依次加入反應(yīng)釜，攪拌30分鐘后，加入雙氧水2份，于130℃下進(jìn)行接枝聚合2h，經(jīng)噴霧干燥得粉狀產(chǎn)品。制得的產(chǎn)品經(jīng)本領(lǐng)域常規(guī)檢測方法檢測，并將其分別應(yīng)用于海水鉆井液、淡水鉆井液中，180℃老化16h，其性能數(shù)據(jù)如表1所示。從表1可見，產(chǎn)品顆粒粒度細(xì)，有效物含量高，產(chǎn)品應(yīng)用于海水鉆井液中，API濾失量僅為10.1mL，HTHP濾失量僅為26mL；應(yīng)用于淡水鉆井液中，API濾失量僅為8.5mL，HTHP濾失量僅為22mL。表1.本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
鉆井液用抗高溫降濾失劑，其特征在于，該降濾失劑由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份組分：褐煤50份、NaOH?10份、蒸餾水300份、磺化劑10份、苯酚5份、木質(zhì)素10份、水解聚丙烯腈10份、N?乙烯基?2?吡咯烷酮5份、催化劑1份。
【技術(shù)特征摘要】
1.鉆井液用抗高溫降濾失劑，其特征在于，該降濾失劑由以下原料聚合得到，所述原料包括以下重量份組分：褐煤50份、NaOH10份、蒸餾水300份、磺化劑10份、苯酚5份、木質(zhì)素10份、水解聚丙烯腈10份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮5份、催化劑1份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉆井液用抗高溫降濾失劑，其特征在于，所述褐煤中游離腐殖酸含量大于50％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉆井液用抗高溫降濾失劑，其特征在于，所述磺化劑為氯磺酸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉆井液用抗高溫降濾失劑，其特征在于，所述催化劑為雙氧水。5.權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述鉆井液用抗高溫降濾失劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，該生產(chǎn)工藝包括以下步驟：(1)褐煤預(yù)處...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮海平，楊靜，趙利，王義虎，全曉虎，劉傳青，王飛，馮奇，
申請(專利權(quán))人：天津博科瑞精細(xì)化學(xué)有限公司，天津天誠拓源科技發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：天津;12
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