本發明專利技術公開了一種鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物，由質量分數50%的含磺酸基單體水溶液、N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、交聯劑、水、白油、司盤-80乳化劑、丙二醇單月桂酸酯乳化劑、OP-15或吐溫-80乳化劑、質量分數10%的引發劑過硫酸銨水溶液或過硫酸鉀水溶液、10%的硫代硫酸鈉水溶液、質量分數5%的偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽溶液、純堿、乙二胺四乙酸二鈉鹽聚合而成。本發明專利技術具有良好的降濾失、增粘、調流型、抑制黏土和鉆屑的水化分散能力，可以改善濾餅質量，提高鉆井液潤滑性，適用于各種類型的水基鉆井液，可用作高溫、高鹽和高鈣鉆井液處理劑。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物及其制備方法，屬于石油鉆井用水溶性高分子材料合成類制備方法
技術介紹
自20世紀90年代以來，國內以丙烯酸和丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等為主要原料，經共聚得到的聚合物作為 抗溫抗鹽的鉆井液處理劑，因其良好的抗溫抗鹽能力，逐步受到人們的重視，并形成了以PAMS為代表的抗溫抗鹽鉆井液處理劑及鉆井液體系，這類處理劑雖然具有很好的抗溫抗鹽能力，但在鈣含量高的鉆井液中，使用溫度不能超過150°C，且維護周期短，限制了其應用范圍。而且這種傳統的鉆井液用聚合物處理劑以粉狀為主，由于粉狀聚合物處理劑使用時直接加入鉆井液中，不僅不能均勻加入，且溶解速度慢，如果溶解時間大于鉆井液循環周期，沒有溶解或溶脹的聚合物顆粒，會從振動篩篩出，甚至糊篩，因此在使用時必須先配成質量分數O. 5 2%的膠液，在配膠液時，不僅增加工作量，且會使產品剪切降解，不僅使用不方便，還會影響產品使用效果。采用反相乳液聚合方法合成鉆井液處理劑逐步受到重視。中國專利CN101880354A公開了高分子乳液聚合物及其制備方法，所得產品的平均分子量可達600萬 1000萬，具有良好的包被抑制性，但其只限于鉆井液包被抑制作用，且沒有涉及抗溫抗鹽。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物。本專利技術的目的還在于提供一種鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物的制備方法。本專利技術是通過下述技術方案加以實現的一種鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物，由質量分數50%的含磺酸基單體水溶液140 200kg、N，N- 二甲基丙烯酰胺10 40kg、丙烯酰胺80 130kg、交聯劑O. 005 O.015kg、水100 150kg、白油140 180kg、司盤-80乳化劑10 15kg、丙二醇單月桂酸酯乳化劑5 10kg、0P-15乳化劑I. 5 5kg、質量分數10%的引發劑過硫酸銨水溶液I 4kg、10%的硫代硫酸鈉水溶液O. 5 4kg、質量分數5%的偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽溶液I 2kg、純堿I 5kg、乙二胺四乙酸二鈉鹽O. 005 O. 015kg聚合而成。—種鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物的制備方法，包括以下步驟(I)水相的制備在反應釜中加水100 150kg，開啟攪拌加入質量分數50%的含磺酸基單體水溶液140 200kg、N，N- 二甲基丙烯酰胺10 40kg、丙烯酰胺80 130kg、交聯劑O. 005 O. 015kg、OP-15 I. 5 5kg、乙二胺四乙酸二鈉鹽O. 005 O. 015kg、純堿I 5kg,攪拌至全溶解控制體系的pH = 7. 5 9 ;(2)油相的制備在反應釜中加白油140 180kg、司盤-80乳化劑10 15kg和丙二醇單月桂酸酯乳化劑5 IOkg,攪拌至全溶解；(3)將步驟(I)所得的水相在攪拌下慢慢加入步驟(2)所得的油相中，然后在乳化釜中充分攪拌20min，得到單體化合物反相乳液；(4)將步驟(3)得到的單體化合物反相乳液放入反應釜中，開啟攪拌機，升溫至50°C，通氮15min，加入質量分數10%的引發劑過硫酸銨水溶液I 4kg，質量分數為10%的硫代硫酸鈉水溶液O. 5 4kg，質量分數為5%的偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽溶液I 2kg，攪拌IOmin后停止攪拌，繼續通氮lOmin，靜置，記錄溫度變化，反應6 12h，然后將溫度降至室溫，放料，過濾即得到鉆井液用乳液聚合物。上述的含磺酸基單體是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉或2-丙烯酰氧基-2-甲基丙橫酸納。上述的交聯劑是雙甲基丙烯酸乙二醇酯、雙丙烯酸乙二醇酯或雙甲基丙烯酸丙二醇酯中的一種。上述的引發劑是過硫酸銨水溶液也可以用過硫酸鉀水溶液代替。·`上述的0P-15乳化劑也可以用吐溫-80乳化劑代替。本專利技術的有益效果是(I)本鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物以乳液形式，在鉆井液中分散溶解速度快，作用效果好，用量小，穩定性好，使用方便；(2)由于分子中含有磺酸基和烷基取代的酰胺基，抗溫抗鹽和抗鈣能力強，乳液中油相及乳化劑還可以提高鉆井液的潤滑性；(3)本鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物作為鉆井液處理劑，不僅具有良好的降濾失、增粘、調流型、抑制黏土和鉆屑的水化分散能力，而且可以改善濾餅質量，提高鉆井液潤滑性，適用于各種類型的水基鉆井液。具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術做進一步說明。實施例I在反應釜中加IOOkg水，開啟攪拌，加入200kg質量分數50%的2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉水溶液、IOkg N，N- 二甲基丙烯酰胺、80kg丙烯酰胺，O. 015kg雙甲基丙烯酸乙二醇酯、O. 015kg乙二胺四乙酸二鈉鹽，I. 5kg 0P-15、5kg純堿,攪拌至全溶解,控制體系PH為8.0，得到乳液所需的水相；在反應釜中加140kg白油、IOkg司盤-80和IOkg丙二醇單月桂酸酯乳化劑，攪拌至全溶解，得到所需的油相；所得的水相在攪拌下慢慢加入到油相中，然后在乳化釜中充分攪拌20min，得到單體化合物反相乳液；將所得乳化液放入反應釜中，開啟攪拌機，升溫至50°C，通氮15min，加入Ikg質量分數10%的引發劑過硫酸銨水溶液，O. 5kg 10%的硫代硫酸鈉水溶液、2kg質量分數5%的偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽溶液，攪拌IOmin后停止攪拌，繼續通氮lOmin，然后靜置，記錄溫度變化，反應6h后將溫度降至室溫，放料，過濾即得到鉆井液用乳液聚合物。實施例2在反應釜中加150kg水，開啟攪拌，加入140kg質量分數50%的2_丙烯酰氧基-2-甲基丙磺酸鈉水溶液、20kg N, N-二甲基丙烯酰胺、130kg丙烯酰胺，O. 005kg雙丙烯酸乙二醇酯、O. 005kg乙二胺四乙酸二鈉鹽,5kg OP-15、Ikg純堿,攪拌至全溶解,控制體系pH為7. 5，得到乳液所需的水相；在反應釜中加180kg白油、15kg司盤-80和5kg丙二醇單月桂酸酯乳化劑，攪拌至全溶解，得到所需的油相；所得的水相在攪拌下慢慢加入到油相中，然后在乳化釜中充分攪拌20min，得到單體化合物反相乳液；將所得乳化液放入反應釜中，開啟攪拌機，升溫至50°C，通氮15min，加入4kg質量分數10%的引發劑過硫酸鉀水溶液，4kg 10%的硫代硫酸鈉水溶液、Ikg質量分數5%的偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽溶液，攪拌IOmin后停止攪拌，繼續通氮lOmin，然后靜置，記錄溫度變化，反應12h后將溫度降至室溫，放料，過濾即得到鉆井液用乳液聚合物。實施例3在反應釜中加120kg水，開啟攪拌，加入180kg質量分數50%的2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉水溶液、40kg N，N-二甲基丙烯酰胺、90kg丙烯酰胺，O. Olkg雙甲基丙烯酸乙二醇酯、O. Olkg乙二胺四乙酸二鈉鹽,3kg 0P-15、3kg純堿,攪拌至全溶解,控制體系pH為8. O，得到乳液所需的水相；在反應釜中加160kg白油、13kg司盤-80和8kg丙二醇單月桂酸酯乳化劑，攪拌至全溶解，得到所需的油相；所得的水相在攪拌下慢慢加入到油相中，然后在乳化釜中充分攪拌20min，得到單體化合物反相乳液；將所得乳化液放入反應釜中，開啟攪拌機，升溫至50°C，通氮15min，加入本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種鉆井液用抗溫抗鈣反相乳液聚合物，其特征是：由質量分數50%的含磺酸基單體水溶液140～200kg、N，N？二甲基丙烯酰胺10～40kg、丙烯酰胺80～130kg、交聯劑0.005～0.015kg、水100～150kg、白油140～180kg、司盤？80乳化劑10～15kg、丙二醇單月桂酸酯乳化劑5～10kg、OP？15或吐溫？80乳化劑1.5～5kg、質量分數10%的引發劑過硫酸銨水溶液或過硫酸鉀水溶液1～4kg、10%的硫代硫酸鈉水溶液0.5～4kg、質量分數5%的偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽溶液1～2kg、純堿1～5kg、乙二胺四乙酸二鈉鹽0.005～0.015kg聚合而成。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王中華，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石化集團中原石油勘探局鉆井工程技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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