[发明专利]一种高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物的制备方法，属于油田化学剂技术领域，其技术方案要点是：该降滤失剂组合物由低分子量线性聚合物和温敏聚合物颗粒微球组合而成，低分子量线性聚合物的制备方法是将丙烯酰胺类亲水单体、含磺酸基团类抗温单体、刚性疏水性性单体、阳离子单体、引发剂Ⅰ和阻聚剂，在除氧条件下进行反应，反应产物经洗涤后烘干粉碎后即得低分子量线性聚合物；温敏聚合物颗粒微球的制备方法是将温敏单体、阳离子单体、分散剂、交联剂、引发剂Ⅱ溶解在去离子水和聚乙二醇混合溶液中，在除氧条件下进行反应，反应产物经洗涤烘干即得聚合物颗粒微球。本发明主要用于合成高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物。

技术领域

本发明涉及油田化学剂技术领域的钻井液添加剂，尤其涉及一种高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物的制备方法。

背景技术

随着我国油气资源勘探开发逐渐向深层和超深层发展，高温高密度水基钻井液技术已然成为钻井工程中的关键技术之一。由于钻开层压力和温度高，要求钻井液的密度高(密度至少达到2.50g/cm³)、抗温性强(至少在温度200℃以上)、滤失量低(高温高压失水小于10ml)。高温高密度钻井液降滤失剂如果抗温性能达不到要求，高温会使得钻井液在井壁上形成的泥饼变厚，渗透性变大，滤失量剧增；同时降滤失剂和钻井液中各组分发生交联等复杂的反应，导致高温高密度钻井液高温增稠现象。高温增粘现象严重时可使钻井液丧失流动性，可能引起井下一系列复杂问题。

磺甲基褐煤(SMC)、磺化酚醛树脂(SMP-1、SMP-2)及酚醛树脂与腐殖酸的缩和物(SPNH)、磺化木质素磺甲基酚醛树脂 (SLSP)、褐煤与聚合物接枝的特种树脂SHR、SPX、SCUR、 G-SPNH、改性SMP、两性离子型磺化酚醛树脂APR、磺化沥青 SAS、FT-1等抗高温降滤失剂是目前广泛的被应用于高温高密度钻井液中降滤失剂，但该类型降滤失剂难降解及国家环保政策的要求，磺化类降滤失剂逐渐被淘汰。以PAC-141为代表的丙烯酸类多元共聚物降滤失剂，如：水解聚丙烯腈钠盐和水解聚丙烯腈钙盐。这类聚合物为线型高分子化合物，其主链及亲水基与主链的连接键均为C-C 键，热稳定性好，但在降滤失的同时有增粘和絮凝作用，无法满足高温高密度钻井液的需要，目前主要适用于低固相低密度钻井液体系。近几年，耐高温的以甲基氯硅烷为主要组成的改性而形成的有机硅氟降滤失剂，先后在辽河、胜利和大庆等油田高温井钻井中有应用，但该类滤失剂成本较高，适用的钻井液体系有限。

为了解决上述问题，在现有技术的基础上提供了一种高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物的制备方法，其在高温高密度钻井液中可形成强度高、韧性强、渗透率低的滤饼，能很好的控制钻井液的滤失量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物的制备方法，步骤如下：

S1、低分子量线性聚合物制备：将丙烯酰胺类亲水单体、含磺酸基团类抗温单体、刚性疏水性类单体和阳离子单体与去离子水混合均匀；然后加入水溶性引发剂Ⅰ和阻聚剂，并在除氧条件下，使反应体系在50-90℃下反应1-9h；再经过丙酮和乙醇的混合液洗涤3-5次，于60℃烘干粉碎后即得低分子量线性聚合物；

S2、聚合物颗粒微球制备：将温敏单体、阳离子单体溶解在去离子水和聚乙二醇的混合溶液中；然后向所述混合溶液中加入分散剂、交联剂和引发剂Ⅱ，在氮气体保护下，使反应体系在30-80℃下反应 1-9h；再经过丙酮和乙醇的混合液洗涤3-5次后，于60℃烘干即得聚合物颗粒微球；

S3、高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物的制备：将所述低分子量线性聚合物和聚合物颗粒微球进行均匀混合，即得到高温高密度水基钻井液降滤失剂组合物。