[发明专利]钻井液用包被剂高分子固化树脂

说明书

一种钻井液用包被剂高分子固化树脂，是由下述原料制成的：清水800～1000份，植物胶100～120份，催化剂0.5～1.0份，引发剂0.2～0.7份，2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸80～100份，N，N‑二甲基丙烯酰胺30～50份，4‑乙烯基吡啶10～20份，pH调节剂，其用量应当满足调节后溶液的pH值的要求，滑石粉3～7份，碳酸钙2～5份。植物胶为水溶性植物胶；催化剂为硫酸；引发剂为过硫酸铵‑亚硫酸氢钠体系、过硫酸钾‑亚硫酸氢钠体系中的一种或者两种。本发明在200℃高温下具有良好的包被抑制性能，对泥页岩的滚动回收率可达90％；具有良好的抗盐抗钙污染能力、降滤失能力和改善钻井液流变性能力。制备工艺简单，成本低，环保效果好，适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种钻井液用包被剂，特别是一种钻井液用包被剂高分子固化树脂，属于石油钻井助剂。本发明还涉及所述钻井液用包被剂高分子固化树脂的制备方法。

背景技术

包被剂是水基钻井液中的常用处理剂，主要通过包被吸附在钻屑表面从而达到抑制钻屑分散的目的，同时还具有稳井定壁，调节流型和降低失水的性能。目前市场上包被剂种类较多，但仍存在包被抑制性不理想，抗温耐盐性能差、环保不达标等问题。

发明人检索到以下相关非专利文献：作者蒋官澄等研制出环保耐温抗盐型coater-10包被剂，产品的包被性能及降滤失此性能良好，抗温性能可达到150℃，并不能满日益严苛的钻井需要(蒋官澄等，环保耐温抗盐型包被剂coater-10的研制与应用[J]石油钻采工艺，2011，33(5)：14-18.)。随后，此课题组研制出抗高温包被剂PAAND，可抗高温232℃；然而在180℃下产品的泥页岩滚动回收率为80.85％，虽优于KPAM和FA367等产品，但其性能需要进一步提高以满足易坍塌地层的钻井需要(蒋官澄等，抗高温包被剂PAAND的研制与性能评价[J]油田化学，2018，35(2)：197-202.)。

发明人检索到以下相关专利文献：CN104559961A公开了一种钻井液用弱凝胶剂及其制备方法，其特征在常温条件下，向反应釜中按比例依次加入天然改性植物胶、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、非离子氟碳表面活性剂、双丙酮丙烯酰胺、纯碱，调节pH值至8-9，经氮气除氧后加入引发剂，在紫外线照射下进行聚合反应，然后经过干燥制得成品。本方法得到的产品具有良好的抗温性能和增粘提切效果，能用于水平井中可提高钻井液的携带岩屑的能力，可解决水平井段的静态悬砂和动态携砂问题；另外还具有良好的配伍性，适用于淡浆和盐水浆，可保护储层较少伤害。此技术方案为弱凝胶剂。上述技术方案不能通过包被吸附在钻屑表面从而达到抑制钻屑分散的目的。CN104926991A公开了一种钻井液用两性离子共聚物的制备方法，首先分别合成N,N-二甲基烯丙基丙磺酸盐和4-乙烯基吡啶丙磺酸内鎓盐；按照比例将N,N-二甲基烯丙基丙磺酸盐、丙烯酰胺和4-乙烯基吡啶丙磺酸内鎓盐，加入溶剂溶解后通入N₂除氧反应，然后加入引发剂反应后得到凝胶状固体，用丙酮沉淀得白色沉淀物；得到的沉淀物经干燥后粉碎，最终得两性离子共聚物。本发明方法得到的聚合物可耐温高达210℃，抗NaCl饱和、抗CaCl₂饱和，且随盐量的增加聚合物的降滤失量减小，同时还具有优越的页岩抑制性能。CN104449601A公开了一种钻井液用包被抑制剂及其制备方法与应用，所述钻井液用包被抑制剂的制备方法包括：将植物胶、无水碳酸钠、乙醇、水、丙三醇、三甲胺、环氧氯丙烷混合，混合体系中植物胶、无水碳酸钠、乙醇、水、丙三醇、三甲胺与环氧氯丙烷的重量比例为240～260：2.4～2.6：750～1000：200～500：5～10：80～100：400～440，该混合体系在回流条件下反应4.5～5小时，制得钻井液用包被抑制剂。CN107325230A提供了一种钻井液包被剂，原料为聚乙酸乙烯酯、异丙醇、六甲基二硅氧烷、生物液、丙烯酰胺等，产品具有较好的抗高温性能，高温老化后仍具有较高的粘度和动切力，高温包被性能良好，环保。但反应操作繁琐，不适合大批量生产。CN106279522A提供了一种速溶型低分子量聚丙烯酰胺包被剂，操作采用反相乳液聚合工艺，包被抑制效果好，但分子中缺少抗温抗盐基团，导致产品的抗温耐盐性较差；反相乳液聚合使用有机溶剂，易燃，有效生产能力较低。