[发明专利]一种钻井液用水溶性降滤失剂的制备方法和钻井液

说明书

本发明提供了一种钻井液用水溶性降滤失剂的制备方法，包括：将支化剂和大分子链转移剂进行反应，得到钻井液用水溶性降滤失剂；所述支化剂由包括丙烯酰胺单体和支化试剂的物料制备得到；所述大分子链转移剂由包括丙烯酰胺单体、RAFT链转移剂和有机酸类单体的物料制备得到。本发明提供的方法通过可逆加成‑断裂链转移聚合方法，采用半连续聚合工艺，使用二烯类单体以及低配比的链转移剂，在水溶液或缓冲溶液体系中制备，聚合反应易于控制，反应温度平稳，所得产物抗温性能好，粘度效应低，满足高温高密度钻井液粘度效应大、处理剂加量受限，流变性和悬浮性难以兼顾的技术难题。本发明还提供了一种钻井液。

技术领域

本发明涉及降滤失剂技术领域，尤其涉及一种钻井液用水溶性降滤失剂的制备方法和钻井液。

背景技术

钻井液用聚合物降滤失剂是钻井助剂中用量最多的一种添加剂，目前广泛使用的降滤失剂主要是2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、双取代酰胺及其水溶性共聚物，这类降滤失剂以线性结构为主，虽然具有一定的抗高温性能，但是存在粘度效应大、高温易断裂、抗降解能力较弱的缺点，而且所用单体的成本较高。

因此，提供一种抗温性能好、粘度效应低的降滤失剂成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗温性能好、粘度效应低、流变性和悬浮稳定性均较好的钻井液用水溶性降滤失剂。

本发明提供了一种钻井液用水溶性降滤失剂的制备方法，包括：

将支化剂和大分子链转移剂进行反应，得到钻井液用水溶性降滤失剂。

在本发明中，所述支化剂的制备方法优选为：

将丙烯酰胺单体和支化试剂溶于极性溶剂中，得到支化剂。

在本发明中，制备支化剂所用的极性溶剂记为第一极性溶剂；制备支化剂所用的丙烯酰胺单体记为第一丙烯酰胺单体。

在本发明中，所述第一丙烯酰胺单体质量优选为第一极性溶剂质量的15～30％，更优选为20～25％。

在本发明中，所述支化试剂优选为二烯类化合物或多烯类化合物，更优选为N,N-亚甲基双丙烯酰胺或二甲基丙烯酸聚乙二醇酯。

在本发明中，所述支化试剂优选为丙烯酰胺单体质量的0.1～1％，更优选为0.2～0.8％，最优选为0.3～0.6％。

在本发明中，所述第一极性溶剂优选为水或缓冲溶液；所述缓冲溶液优选为醋酸和醋酸钠形成的缓冲溶液。

在本发明中，所述第一丙烯酰胺单体和支化试剂溶于第一极性溶剂中后优选进行除氧。在本发明中，所述除氧的方法优选为通氮除氧，所述除氧的时间优选为25～35min，更优选为28～32min，最优选为30min。

在本发明中，所述大分子链转移剂的制备方法优选为：

将有机酸类单体溶解于极性溶剂中，得到有机酸类单体溶液；

在引发剂的作用下，将丙烯酰胺单体、RAFT链转移剂和有机酸类单体溶液进行聚合反应，得到大分子链转移剂。

在本发明中，所述有机酸类单体优选为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磺酸。

在本发明中，制备有机酸类单体溶液的极性溶剂记为第二极性溶剂。

在本发明中，所述有机酸类单体的质量优选为第二极性溶剂质量的15～30％，更优选为20～25％，最优选为22～23％。

在本发明中，将制备大分子链转移剂所用的丙烯酰胺单体记为第二丙烯酰胺单体。