鉆井液用速溶型強包被抑制劑及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及油田鉆井生產中的抑制劑類【技術領域】，是一種鉆井液用速溶型強包被抑制劑及其制備方法，該該鉆井液用速溶型強包被抑制劑原料按重量份數組成包含單體A、溶劑A、表面活性劑A、單體B、溶劑B、表面活性劑B、調節劑、引發劑。本發明制備方法簡單，根根據本發明得到的鉆井液用速溶型強包被抑制劑的性能穩定，溶解速度快，能夠有效減少工時，降低損耗和能源負擔，對巖心的包被性好，能防止地層坍塌事故發生，抑制性強，可有效防止巖屑水化膨脹，防止卡鉆，泥包等事故發生，潤滑效果好，有利于高效鉆井，有效降低泥漿的濾失量，且抗鹽效果優于同類產品，有利于快速形成泥餅，保證油氣層不受傷害，使得現場的應用和后期處理較為簡單方便。
【專利說明】鉆井液用速溶型強包被抑制劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油田鉆井生產中的抑制劑類【技術領域】，是一種鉆井液用速溶型強包被抑制劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著石油勘探開發的不斷拓展和深入，深井、超深井不斷涌現。開發井普遍采用簡化井身結構，裸眼井段長。如何解決長裸眼井段井壁穩定、上部地層起下鉆阻卡嚴重的問題日益重要地擺在我們面前。而這種開發難度的加大，投入成本不斷提高，對鉆井液添加劑的要求將更加苛刻，主要表現在:一是技術進步，以滿足越來越高的難度需求；二是要求降低成本，以適應目前油價體系的需求。目前各油田應用的包被抑制劑均為粉末狀聚合物，這導致了在生產時切割、造粒、烘干、粉碎過程中的損耗和能源負擔及現場應用的配膠液過程溶解速度慢導致工時增加甚至部分聚合物形成凝膠塊造成性能不穩定，多數包被抑制劑由于生產工藝的限制，存在著分子量分布寬、目標產物含量低的局限性，現場的應用和后期處理較為復雜的特點。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種鉆井液用速溶型強包被抑制劑及其制備方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決目前的包被抑制劑存在損耗和能源負擔、性能不穩定以及現場的應用和后期處理較為復雜的問題。
[0004]本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的:一種鉆井液用速溶型強包被抑制劑，原料按重量份數組成包含單體AlO份至25份、溶劑A15份至40份、表面活性劑A2份至10份、單體BlO份至20份、溶劑B15份至50份、表面活性劑B2份至10份、調節劑5份至25份、引發劑0.05份至0.2份。
[0005]下面是對上述發明技術方案之一的進一步優化或/和改進:
上述單體A為12份至14份、溶劑A30份至35份、表面活性劑A3份至4份、單體Bll份至14份、溶劑B23份至25份、表面活性劑B4份至6份、調節劑10份至11份、引發劑0.05份至0.2份。
[0006]上述單體A為甲基丙烯酸、丙烯酸鈉、丙烯酰胺、丙烯酸銨中的一種以上；或/和，溶劑A為水、異辛醇中的一種以上；或/和，表面活性劑A為0P-2、平平加、TX-10、0P-10、Tween20> Tween60、Tween80中的一種以上；或/和，單體B為聚乙二醇、二甲基二烯丙基氯化銨、DAC、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨中的一種以上；或/和，溶劑B為柴油、航空煤油、-35#柴油機清潔燃料、液體石蠟、白油中的一種以上；或/和，表面活性劑B為AE0-3、司盤20、司盤60、司盤80、聚異丁烯丁二酰亞胺系列無灰分散劑、聚異丁烯雙丁二酰亞胺無灰分散劑中的一種以上；或/和，調節劑為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、水玻璃中的一種以上；或/和，引發劑為過硫酸銨、亞硫酸氫鈉、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰中的一種以上。
[0007]上述鉆井液用速溶型強包被抑制劑按下述方法得到:第一步，將所需量的單體A溶于所需量的溶劑A中，再向其中加入所需量的表面活性劑A得到混合液A，然后用調節劑將混合液A的PH值調節至7至11得到溶液A ;第二步，將所需量的單體B溶于所需量的溶劑B中，再向其中加入所需量的表面活性劑B得到溶液B ;第三步，將溶液A和溶液B加入到混合器中充分攪拌混合均勻成預乳液后，將預乳液進行剪切乳化形成微乳液；第四步，將,微乳液轉移至反應釜并冷卻至36°C至40°C，然后對反應釜進行抽真空去氧至反應釜內的壓力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接著向反應釜內充入氮氣至反應釜內的壓力到-0.03 MPa至OMPa進行氮氣保護；第五步，向反應釜內加入所需量的引發劑，將反應釜內的物料進行首次混合均勻后，在反應釜為完全密封的條件下進行靜置，靜置到反應釜內溫度升到45°C至60°C，然后打開泄壓閥，當反應釜內溫度降到40°C至50°C后，再次將反應釜內物料進行再次混合均勻后即得到鉆井液用速溶型強包被抑制劑。
[0008]上述第三步中，用高剪切乳化機在剪切速率為6000r/min至12000r/min的條件下剪切乳化5-15分鐘形成微乳液。
[0009]上述第五步中，將反應爸內的物料在攪拌速率為50r/min至90r/min條件下攪拌30秒至60秒進行首次混合均勻。
[0010]本發明的技術方案之二是通過以下措施來實現的:一種鉆井液用速溶型強包被抑制劑的制備方法，按下述步驟進行:第一步，將所需量的單體A溶于所需量的溶劑A中，再向其中加入所需量的表面活性劑A得到混合液A，然后用調節劑將混合液A的PH值調節至7至11得到溶液A ;第二步，將所需量的單體B溶于所需量的溶劑B中，再向其中加入所需量的表面活性劑B得到溶液B ;第三步，將溶液A和溶液B加入到混合器中充分攪拌混合均勻成預乳液后，將預乳液進行剪切乳化形成微乳液；第四步，將微乳液轉移至反應釜并冷卻至36°C至40°C，然后對反應釜進行抽真空去氧至反應釜內的壓力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接著向反應釜內充入氮氣至反應釜內的壓力到-0.03 MPa至OMPa進行氮氣保護；第五步，向反應釜內加入所需量的引發劑，將反應釜內的物料進行首次混合均勻后，在反應釜為完全密封的條件下進行靜置，靜置到反應釜內溫度升到45°C至60°C，然后打開泄壓閥，當反應釜內溫度降到40°C至50°C后，再次將反應釜內物料進行再次混合均勻后即得到鉆井液用速溶型強包被抑制劑。
[0011]下面是對上述發明技術方案之二的進一步優化或/和改進:
上述第三步中，用高剪切乳化機在剪切速率為6000r/min至12000r/min的條件下剪切乳化5-15分鐘形成微乳液。
[0012]上述第五步中，將反應爸內的物料在攪拌速率為50r/min至90r/min條件下攪拌30秒至60秒進行首次混合均勻。
[0013]本發明制備方法簡單，根根據本發明得到的鉆井液用速溶型強包被抑制劑的性能穩定，溶解速度快，能夠有效減少工時，降低損耗和能源負擔，對巖心的包被性好，能防止地層坍塌事故發生，抑制性強，可有效防止巖屑水化膨脹，防止卡鉆，泥包等事故發生，潤滑效果好，有利于高效鉆井，有效降低泥漿的濾失量，且抗鹽效果優于同類產品，有利于快速形成泥餅，保證油氣層不受傷害，使得現場的應用和后期處理較為簡單方便。
【具體實施方式】
[0014]本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。在本發明中，％都為質量百分比下面結合實施例對本發明作進一步描述:
實施例1，該鉆井液用速溶型強包被抑制劑原料按重量份數組成包含單體AlO份至25份、溶劑A15份至40份、表面活性劑A2份至10份、單體BlO份至20份、溶劑B15份至50份、表面活性劑B2份至10份、調節劑5份至25份、引發劑0.05份至0.2份、引發劑0.05份至0.2份。
[0015]實施例2，該鉆井液用速溶型強包被抑制劑原料按重量份數組成包含單體AlO份或25份、溶劑A15份或40份、表面活性劑A2份或10份、單體BlO份或20份、溶劑B15份或50份、表面活性劑B2份或10份、調節劑5份或25份、引發劑0.05份或0.2份、引發劑
0.05份或0.2份。
[0016]實施例3，作為上述實施例的優選，單體A為12份至14份、溶劑A30份至35份、表面活性劑A3份至4份、單體Bll份至14份、溶劑B23份至25份、表面活性劑B4份至6份、調節劑10份至11份。
[0017]實施例4，作為上述實施例的優選，單體A為甲基丙烯酸、丙烯酸鈉、丙烯酰胺、丙烯酸銨中的一種以上；或/和，溶劑A為水、異辛醇中的一種以上；或/和，表面活性劑A為0P-2、平平加、TX-10、0P-10、Tween20、Tween60、Tween80 中的一種以上；或/和，單體 B 為聚乙二醇、二甲基二烯丙基氯化銨、DAC、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨中的一種以上；或/和，溶劑B為柴油、航空煤油、-35#柴油機清潔燃料、液體石蠟、白油中的一種以上；或/和，表面活性劑B為AE0-3、司盤20、司盤60、司盤80、聚異丁烯丁二酰亞胺系列無灰分散劑、聚異丁烯雙丁二酰亞胺無灰分散劑中的一種以上；或/和，調節劑為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、水玻璃中的一種以上；或/和，引發劑為過硫酸銨、亞硫酸氫鈉、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰中的一種以上。
[0018]實施例5，根據實施例至實施例4所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑按下述制備方法得到:第一步，將所需量的單體A溶于所需量的溶劑A中，再向其中加入所需量的表面活性劑A得到混合液A，然后用調節劑將混合液A的PH值調節至7至11得到溶液A ;第二步，將所需量的單體B溶于所需量的溶劑B中，再向其中加入所需量的表面活性劑B得到溶液B ;第三步，將溶液A和溶液B加入到混合器中充分攪拌混合均勻成預乳液后，將預乳液進行剪切乳化形成微乳液；第四步，將微乳液轉移至反應釜并冷卻至36°C至40°C，然后對反應釜進行抽真空去氧至反應釜內的壓力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接著向反應釜內充入氮氣至反應釜內的壓力到-0.03 MPa至OMPa進行氮氣保護；第五步，向反應釜內加入所需量的引發劑，將反應釜內的物料進行首次混合均勻后，在反應釜為完全密封的條件下進行靜置，靜置到反應釜內溫度升到45°C至60°C，然后打開泄壓閥，當反應釜內溫度降到40°C至50°C后，再次將反應釜內物料進行再次混合均勻后即得到鉆井液用速溶型強包被抑制劑。
[0019]實施例6，根據實施例至實施例4所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑按下述制備方法得到:第一步，將所需量的單體A溶于所需量的溶劑A中，再向其中加入所需量的表面活性劑A得到混合液A，然后用調節劑將混合液A的PH值調節至7或11得到溶液A ;第二步，將所需量的單體B溶于所需量的溶劑B中，再向其中加入所需量的表面活性劑B得到溶液B ;第三步，將溶液A和溶液B加入到混合器中充分攪拌混合均勻成預乳液后，將預乳液進行剪切乳化形成微乳液；第四步，將微乳液轉移至反應釜并冷卻至36°C或40°C，然后對反應釜進行抽真空去氧至反應釜內的壓力到-0.06 MPa或-0.08MPa，接著向反應釜內充入氮氣至反應釜內的壓力到-0.03 MPa或OMPa進行氮氣保護；第五步，向反應釜內加入所需量的引發劑，將反應釜內的物料進行首次混合均勻后，在反應釜為完全密封的條件下進行靜置，靜置到反應釜內溫度升到45°C或60°C，然后打開泄壓閥，當反應釜內溫度降到40°C或50°C后，再次將反應釜內物料進行再次混合均勻后即得到鉆井液用速溶型強包被抑制劑。
[0020]實施例7，作為實施例6的優選，第三步中，用高剪切乳化機在剪切速率為6000r/min至12000r/min的條件下剪切乳化5_15分鐘形成微乳液。
[0021 ] 實施例8，作為實施例6和實施例7的優選，第五步中，將反應釜內的物料在攪拌速率為50r/min至90r/min條件下攪拌30秒至60秒進行首次混合均勻。
[0022]一、將根據本發明上述實施例得到的鉆井液用速溶型強包被抑制劑經過新疆維吾爾自治區石油鉆井助劑產品質量監督檢驗站檢驗，檢測指標結果平均值如下表1所示:
表1
【權利要求】
1.一種鉆井液用速溶型強包被抑制劑，其特征在于原料按重量份數組成包含單體Aio份至25份、溶劑A15份至40份、表面活性劑A2份至10份、單體BlO份至20份、溶劑B15份至50份、表面活性劑B2份至10份、調節劑5份至25份、引發劑0.05份至0.2份。
2.根據權利要求1所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑，其特征在于單體A為12份至14份、溶劑A30份至35份、表面活性劑A3份至4份、單體Bll份至14份、溶劑B23份至25份、表面活性劑B4份至6份、調節劑10份至11份、引發劑0.05份至0.2份。
3.根據權利要求1或2所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑，其特征在于單體A為甲基丙烯酸、丙烯酸鈉、丙烯酰胺、丙烯酸銨中的一種以上；或/和，溶劑A為水、異辛醇中的一種以上；或 / 和，表面活性劑 A 為 OP-2、平平加、TX-10、0P-10、Tween20、Tween60、Tween80中的一種以上；或/和，單體B為聚乙二醇、二甲基二烯丙基氯化銨、DAC、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨中的一種以上；或/和，溶劑B為柴油、航空煤油、-35#柴油機清潔燃料、液體石蠟、白油中的一種以上；或/和，表面活性劑B為AEO-3、司盤20、司盤60、司盤80、聚異丁烯丁二酰亞胺系列無灰分散劑、聚異丁烯雙丁二酰亞胺無灰分散劑中的一種以上；或/和，調節劑為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、水玻璃中的一種以上；或/和，引發劑為過硫酸銨、亞硫酸氫鈉、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰中的一種以上。
4.根據權利要求1或2或3所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑，其特征在于按下述方法得到:第一步，將所需量的單體A溶于所需量的溶劑A中，再向其中加入所需量的表面活性劑A得到混合液A，然后用調節劑將混合液A的PH值調節至7至11得到溶液A ;第二步，將所需量的單體B溶于所需量的溶劑B中，再向其中加入所需量的表面活性劑B得到溶液B;第三步，將溶液A和溶液B加入到混合器中充分攪拌混合均勻成預乳液后，將預乳液進行剪切乳化形成微乳液；第四步，將微乳液轉移至反應釜并冷卻至36°C至40°C，然后對反應釜進行抽真空去氧至反應釜內的壓力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接著向反應釜內充入氮氣至反應釜內的壓力到-0.03 MPa至OMPa進行氮氣保護；第五步，向反應釜內加入所需量的引發劑，將反應釜內的物料進行首次混 合均勻后，在反應釜為完全密封的條件下進行靜置，靜置到反應釜內溫度升到45°C至60°C，然后打開泄壓閥，當反應釜內溫度降到40°C至50°C后，再次將反應釜內物料進行再次混合均勻后即得到鉆井液用速溶型強包被抑制劑。
5.根據權利要求4所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑，其特征在于第三步中，用高剪切乳化機在剪切速率為6000r/min至12000r/min的條件下剪切乳化5_15分鐘形成微乳液。
6.根據權利要求4或5所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑，其特征在于第五步中，將反應爸內的物料在攪拌速率為50r/min至90r/min條件下攪拌30秒至60秒進行首次混合均勻。
7.一種根據權利要求1或2或3所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑的制備方法，其特征在于按下述步驟進行:第一步，將所需量的單體A溶于所需量的溶劑A中，再向其中加入所需量的表面活性劑A得到混合液A，然后用調節劑將混合液A的PH值調節至7至11得到溶液A ;第二步，將所需量的單體B溶于所需量的溶劑B中，再向其中加入所需量的表面活性劑B得到溶液B ;第三步，將溶液A和溶液B加入到混合器中充分攪拌混合均勻成預乳液后，將預乳液進行剪切乳化形成微乳液；第四步，將微乳液轉移至反應釜并冷卻至36°C至40°C，然后對反應釜進行抽真空去氧至反應釜內的壓力到-0.06 MPa至-0.08MPa，接著向反應釜內充入氮氣至反應釜內的壓力到-0.03 MPa至OMPa進行氮氣保護；第五步，向反應釜內加入所需量的引發劑，將反應釜內的物料進行首次混合均勻后，在反應釜為完全密封的條件下進行靜置，靜置到反應釜內溫度升到45°C至60°C，然后打開泄壓閥，當反應釜內溫度降到40°C至50°C后，再次將反應釜內物料進行再次混合均勻后即得到鉆井液用速溶型強包被抑制劑。
8.根據權利要求7所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑的制備方法，其特征在于第三步中，用高剪切乳化機在剪切速率為6000r/min至12000r/min的條件下剪切乳化5_15分鐘形成微乳液。
9.根據權利要求7或8所述的鉆井液用速溶型強包被抑制劑的制備方法，其特征在于第五步中，將反應爸內的物料在攪拌速率為50r/min至90r/min條件下攪拌30秒至60秒進行首次混合均勻。
【文檔編號】C08F220/34GK103484085SQ201310433037
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】宋杰, 李春偉, 劉鋒, 郭建彬, 侯艷英, 邱芬, 李澤斌, 劉金玲, 周靜華, 魏珊 申請人:新疆貝肯能源工程股份有限公司