一種鉆井液用弱凝膠劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井液用弱凝膠劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的深層次化以及鉆探規(guī)模的日益擴(kuò)大，對(duì)鉆井液性能的要求也不斷提高。深井、超深井、水平井及大位移井鉆井液技術(shù)需要考慮高溫儲(chǔ)層、復(fù)雜的井眼軌跡和嚴(yán)格的環(huán)境要求。因此，抗高溫增粘鉆井液用弱凝膠劑研究越來越受到廣泛的關(guān)注及重視。目前鉆井液用弱凝膠劑是一種增粘提切劑，現(xiàn)有的增粘提切劑主要有大分子類和生物膠類，大分子類增粘效果明顯，但在提切和抗溫方面較差；普通生物膠類有增粘和提切效果，但抗溫效果較差，最好抗溫在90°C左右，遠(yuǎn)不能達(dá)到油田生產(chǎn)過程中對(duì)鉆井液弱凝膠劑的要求。而且對(duì)水平井段出現(xiàn)的靜態(tài)懸砂及動(dòng)態(tài)攜砂問題不能給予很好的解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種同時(shí)具有增粘提切效果和抗溫性能的鉆井液用弱凝膠劑及其制備方法。
[0004]本發(fā)明為達(dá)到上述目的，所采取的技術(shù)方案為:
一種鉆井液用弱凝膠劑，其特征在于包括組成為以下重量分?jǐn)?shù)比的組分::25?35份的天然改性植物膠、20?30份的丙烯酰胺、2?5份表面活性劑、10?20份的N，N- 二甲基丙烯酰胺、10?30份雙丙酮丙烯酰胺、15?25份純堿和2?4份引發(fā)劑。
[0005]所述鉆井液用弱凝膠劑包括30份天然改性植物膠、3份表面活性劑、20份丙烯酰胺、17份的N，N- 二甲基丙烯酰胺、13份雙丙酮丙烯酰胺、15份純堿、I份光引發(fā)劑、0.5份EDTA引發(fā)劑、0.5份鏈轉(zhuǎn)移劑引發(fā)劑。
[0006]所述天然改性植物膠是抗溫的改性魔芋天然植物膠。
[0007]所述表面活性劑為非離子氟碳類親水性的表面活性劑。
[0008]所述引發(fā)劑包括3種，光引發(fā)劑為二苯甲酮類、EDTA引發(fā)劑為乙二胺四乙酸、鏈轉(zhuǎn)移劑引發(fā)劑為甲酸鈉。
[0009]本發(fā)明還提供一種鉆井液用弱凝膠劑的制備方法，其特征在于:常溫條件下，向反應(yīng)釜中加入一定量的清水，打開攪拌，然后緩慢加入上述比例的天然改性植物膠、表面活性齊U、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺、N，N- 二甲基丙烯酰胺、純堿，調(diào)節(jié)PH值8-9之間，常溫?cái)嚢?0-60分鐘，通入氮?dú)獬?0-40分鐘，待反應(yīng)釜溫度在20°C左右時(shí)，分別依次加入光引發(fā)齊U、EDTA和鏈轉(zhuǎn)移劑，上述反應(yīng)物均按照前述比例添加；該聚合是放熱反應(yīng)，隨著三種引發(fā)劑的加入，物料溫度會(huì)慢慢上升，當(dāng)溫度上升到最高不再上升時(shí)(1-2小時(shí))，保持溫度不變?cè)谧贤饩€的照射下聚合反應(yīng)6-8小時(shí)，然后造粒和干燥，最后粉碎產(chǎn)品并過80目篩，即可得該產(chǎn)品，包裝取樣檢測，合格后入庫。
[0010]所述紫外線照射過程采用高壓汞燈。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的鉆井液用弱凝膠劑是在增粘劑的基礎(chǔ)上進(jìn)行表面改性而得，該產(chǎn)品主要以天然改性植物膠為主要原料，再加入氟碳表面活性劑進(jìn)行活化，然后與丙烯酰胺、N，N- 二甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、純堿進(jìn)行聚合而得到的產(chǎn)物，制備過程簡單快速有效。制得的弱凝膠劑具有良好的抗溫性能，單劑抗溫100°C，加入鉆井液體系中可抗溫120°C以上；同時(shí)具有良好的增粘提切效果，通過改性增加了物料之間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提聞了物料在鉆井液中的結(jié)構(gòu)，即提聞了鉆井液的切力，用于水平井中可提聞鉆井液的攜帶巖屑的能力，可解決水平井段的靜態(tài)懸砂和動(dòng)態(tài)攜砂問題；另外還具有良好的配伍性，適用于淡漿和鹽水漿，可保護(hù)儲(chǔ)層較少傷害。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的制備工藝流程圖。
[0013]圖中:1-表面活性劑、2-丙烯酰胺、3-雙丙酮丙烯酰胺、4-天然改性植物膠、5-N, N- 二甲基丙烯酰胺、6-純堿、7-引發(fā)劑、8-溶解、9-聚合、10-干燥、11-包裝檢測入庫。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下:
實(shí)施例1:常溫條件下，向反應(yīng)釜中加入100份的清水，打開攪拌，然后緩慢加入30份改性魔芋植物膠、3份表面活性劑、10份N，N- 二甲基丙烯酰胺、27份丙烯酰胺、13份雙丙酮丙烯酰胺、15份純堿，調(diào)節(jié)PH值到8.5，攪拌30-60分鐘，通氮?dú)獬?0-40分鐘，待反應(yīng)釜溫度在20°C左右時(shí)，分別依次加入I份光引發(fā)劑、0.5份EDTA和0.5份鏈轉(zhuǎn)移劑，上述反應(yīng)物均按照前述比例添加；該聚合是放熱反應(yīng)，隨著三種引發(fā)劑的加入，物料溫度會(huì)慢慢上升，當(dāng)溫度上升到最高不再上升時(shí)(1-2小時(shí))，保持溫度不變?cè)谧贤饩€的照射下聚合反應(yīng)6-8小時(shí)，然后造粒和干燥，最后粉碎產(chǎn)品并過80目篩，即可得該產(chǎn)品，包裝取樣檢測，合格后入庫。
[0015]實(shí)施例2:常溫條件下，向反應(yīng)釜中加入100份的清水，打開攪拌，然后緩慢加入35份改性魔芋植物膠、4份表面活性劑、10份N，N- 二甲基丙烯酰胺、20份丙烯酰胺、14份雙丙酮丙烯酰胺、15份純堿，調(diào)節(jié)PH值到8.5，攪拌30-60分鐘，通氮?dú)獬?0-40分鐘，待反應(yīng)釜溫度在20°C左右時(shí)，分別依次加入I份光引發(fā)劑、0.5份EDTA和0.5份鏈轉(zhuǎn)移劑，上述反應(yīng)物均按照前述比例添加；該聚合是放熱反應(yīng)，隨著三種引發(fā)劑的加入，物料溫度會(huì)慢慢上升，當(dāng)溫度上升到最高不再上升時(shí)(1-2小時(shí))，保持溫度不變?cè)谧贤饩€的照射下聚合反應(yīng)6-8小時(shí)，然后造粒和干燥，最后粉碎產(chǎn)品并過80目篩，即可得該產(chǎn)品，包裝取樣檢測，合格后入庫。
[0016]實(shí)施例3:常溫條件下，向反應(yīng)釜中加入100份的清水，打開攪拌，然后緩慢加入35份改性魔芋植物膠、3份表面活性劑、10份N，N- 二甲基丙烯酰胺、20份丙烯酰胺、14份雙丙酮丙烯酰胺、15份純堿，調(diào)節(jié)PH值到8.5，攪拌30-60分鐘，通氮?dú)獬?0-40分鐘，待反應(yīng)釜溫度在20°C左右時(shí)，分別依次加入I份光引發(fā)劑、I份EDTA和I份鏈轉(zhuǎn)移劑，上述反應(yīng)物均按照前述比例添加；該聚合是放熱反應(yīng)，隨著三種引發(fā)劑的加入，物料溫度會(huì)慢慢上升，當(dāng)溫度上升到最高不再上升時(shí)(1-2小時(shí))，保持溫度不變?cè)谧贤饩€的照射下聚合反應(yīng)
6-8小時(shí)，然后造粒和干燥，最后粉碎產(chǎn)品并過80目篩，即可得該產(chǎn)品，包裝取樣檢測，合格后入庫。
[0017]以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆井液用弱凝膠劑，其特征在于包括組成為以下重量分?jǐn)?shù)比的組分:25?35份的天然改性植物膠、20?30份的丙烯酰胺、2?5份表面活性劑、10?20份的N，N- 二甲基丙烯酰胺、10?30份雙丙酮丙烯酰胺、15?25份純堿和2?4份引發(fā)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用弱凝膠劑，其特征在于所述鉆井液用弱凝膠劑，包括30份天然改性植物膠、20份丙烯酰胺、3份表面活性劑、17份的N，N- 二甲基丙烯酰胺、13份雙丙酮丙烯酰胺、15份純堿、I份光引發(fā)劑、0.5份EDTA引發(fā)劑、0.5份鏈轉(zhuǎn)移劑引發(fā)劑。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用弱凝膠劑，其特征在于所述天然改性植物膠是抗溫的改性魔芋天然植物膠。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用弱凝膠劑，其特征在于所述表面活性劑為非離子氟碳類親水性的表面活性劑。
5.如權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用弱凝膠劑，其特征在于所述引發(fā)劑包括3種，光引發(fā)劑為二苯甲酮類、EDTA引發(fā)劑為乙二胺四乙酸、鏈轉(zhuǎn)移劑引發(fā)劑為甲酸鈉。
6.一種鉆井液用弱凝膠劑的制備方法，其特征在于:常溫條件下，向反應(yīng)釜中加入一定量的清水，打開攪拌，然后緩慢加入上述比例的天然改性植物膠、表面活性劑、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺、N，N- 二甲基丙烯酰胺、純堿，調(diào)節(jié)PH值8-9之間，常溫?cái)嚢?0-60分鐘，通入氮?dú)獬?0-40分鐘，待反應(yīng)釜溫度在20 °C左右時(shí)，分別依次加入光引發(fā)劑、EDTA和鏈轉(zhuǎn)移劑，上述反應(yīng)物均按照前述比例添加；該聚合是放熱反應(yīng)，隨著三種引發(fā)劑的加入，物料溫度會(huì)慢慢上升，當(dāng)溫度上升到最高不再上升時(shí)(大約1-2小時(shí))，保持溫度不變?cè)谧贤饩€的照射下聚合反應(yīng)6-8小時(shí)，然后造粒和干燥，最后粉碎產(chǎn)品并過80目篩，即可得該產(chǎn)品，包裝取樣檢測，合格后入庫。
7.如權(quán)利要求6所述的一種鉆井液用弱凝膠劑的制備方法，其特征在于所述紫外線照射過程采用高壓汞燈。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鉆井液用弱凝膠劑及其制備方法，其特征在常溫條件下，向反應(yīng)釜中按比例依次加入天然改性植物膠、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、非離子氟碳表面活性劑、雙丙酮丙烯酰胺、純堿，調(diào)節(jié)pH值至8-9，經(jīng)氮?dú)獬鹾蠹尤胍l(fā)劑，在紫外線照射下進(jìn)行聚合反應(yīng)，然后經(jīng)過干燥制得成品。本方法得到的產(chǎn)品具有良好的抗溫性能和增粘提切效果，能用于水平井中可提高鉆井液的攜帶巖屑的能力，可解決水平井段的靜態(tài)懸砂和動(dòng)態(tài)攜砂問題；另外還具有良好的配伍性，適用于淡漿和鹽水漿，可保護(hù)儲(chǔ)層較少傷害。
【IPC分類】C08F251-00, C09K8-035, C08F220-56, C08F220-58
【公開號(hào)】CN104559961
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310644139
【發(fā)明人】馮海平, 鄢捷年, 熊開俊, 楊萬成, 馬平平, 王義虎, 凌山, 全曉虎, 劉洪明
【申請(qǐng)人】北京石大博誠科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年12月3日