專利名稱：鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑的制備方法
技術領域：
本發明涉及石油、天然氣、煤層氣開采領域，特別是涉及一種鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑。
背景技術：
隨著對油氣資源需求的不斷擴大，復雜井的數量也不斷增加，進而對鉆井液也提出了新的要求。其中，泥頁巖的穩定性問題一直是鉆井液發展的一個重大難題，每年世界各地的鉆井公司因為泥頁巖的穩定性問題導致的縮徑、卡鉆、鉆頭泥包等鉆井事故造成的經濟損失數目巨大。在過去幾十年的發展中，油基鉆井液一直都是解決泥頁巖的水化膨脹問題的理想選擇，但是隨著工業的發展，油基鉆井液的使用越來越受到限制，尤其是針對其環保方面的限制。因此，研發人員將更多的目光投向水基鉆井液的發展，希望能夠開發一種新型的高性能水基鉆井液，一方面能解決油基鉆井液的環保問題，同時其性能又能非常接近于油基鉆井液，從而最終取代油基鉆井液。實現這一目標的關鍵是發先開發出一種卓越的泥頁巖抑制劑，真正大幅度提高水基鉆井液的抑制水平，聚胺抑制劑正是為解決這一目標而開發的是一種高效的泥頁巖抑制齊U。但是現有的聚胺抑制劑成本較高，并且沒有涉及其抗高溫能力的研究。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠抗高溫，同時有效地抑制泥頁巖水化分散的鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑的制備方法。本發明的目的是通過下述技術方案來實現的—種鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑的制備方法，包括以下步驟1)室溫下將80 120份(重量份)低分子量的聚合醇、20 40份胺化試劑和 12 20份金屬催化劑置于反應釜中，通氫氣加壓到2. 4 2. 6MPa ；2)在40 60min內升溫至220 240°C，保持3 4h反應時間；3)冷卻泄壓，過濾除掉金屬催化劑，蒸餾脫水；4)將脫水后的產物在0 10°C條件下與高溫保護劑和酸性調節劑混合反應均勻， 得到鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑。優選的是，所述低分子量的聚合醇、胺化試劑和金屬催化劑的用量分別為100份、 30份和16份。所述的低分子量聚合醇為分子量為200、400和600的聚乙二醇中的至少一種。 優選的是，所述的低分子量聚合醇為聚乙二醇200和聚乙二醇400，二者的重量份之比為 1 I0所述的胺化試劑為濃度20%的濃氨水；所述的金屬催化劑為Ni、Cu、Cr和Mo的混合物，四者的重量比為75 21 2 2。
在所述步驟4)中，脫水后的產物、高溫保護劑和酸性調節劑的重量份之比為 100 20 20。其中，所述高溫保護劑為聚乙二醇6000、10000中的一種或者它們的混合物；所述的酸性調節劑為硫酸、檸檬酸、鹽酸、磷酸、乙酸中的一種或它們的混合物。優選的是，所述酸性調節劑為濃度20%的硫酸。本發明制備方法，原料易得并且成本較低，有利于現場推廣應用。用該方法制備的鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑為淺黃色或白色粘性液體，與現有胺類抑制劑相比，其具有以下優點
1、具有很強的抑制泥頁巖水化分散的能力，能有效解決泥頁巖地層的嚴重垮塌和膨脹縮徑以及嚴重造漿問題；2、具有優異的抗高溫能力，在200°C高溫下仍然具有良好的抑制性。
具體實施例方式下面結合實例對本發明的聚胺鹽抑制劑的制備方法進行具體說明，其中所述份數均為重量份。實施例1 (合成實例)室溫下將50份聚乙二醇200，50份聚乙二醇400，16份金屬催化劑(Ni、Cu、Cr和 Mo的混合物，比例為75 21 2 2)，30份濃度20%的氨水置于反應釜中，通氫氣加壓到2. 4 2. 6MPa，40 60min內升溫到220 240°C，保持3 4h反應時間，然后冷卻泄壓，過濾除掉金屬催化劑，蒸餾脫水得到端基胺類產品。然后將100份該產品在0 10°C低溫條件下與20份高溫保護劑聚乙二醇6000和20份酸性調節劑濃度20%硫酸混合反應均勻，即得鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑，其外觀為白色粘性液體。實施例2 (抑制評價)該實例所用聚胺鹽抑制劑為實施例1制得的產品，采用膨潤土污染實驗測試該產品抑制膨潤土水化分散的能力。測試方法為分別配置400ml自來水和體積份數為2%的聚胺鹽溶液，調節PH值9 10，加入20g干燥膨潤土，中速攪拌30min，利用旋轉粘度計測試體系的600轉、300轉、6轉和3轉的讀數，然后在滾子爐內93°C條件下滾動16h，冷卻，中速攪拌30min，用旋轉粘度計測試體系的600轉、300轉、6轉和3轉讀數。繼續加入膨潤土， 重復以上過程，直到發現體系的粘度明顯上升。表1 4為膨潤土污染的測試結果，粘度上升越小，表明產品的抑制能力越強。表 權利要求
1.一種鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑的制備方法，包括以下步驟1)室溫下將80 120份(重量份)低分子量的聚合醇、20 40份胺化試劑和12 20份金屬催化劑置于反應釜中，通氫氣加壓到2. 4 2. 6MPa ；2)在40 60min內升溫至220 240°C，保持3 4h反應時間；3)冷卻泄壓，過濾除掉金屬催化劑，蒸餾脫水；4)將脫水后的產物在0 10°C條件下與高溫保護劑和酸性調節劑混合反應均勻，得到鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑。
2.根據權利1所述的制備方法，其特征是所述的低分子量的聚合醇、胺化試劑和金屬催化劑的用量分別為100份、30份和16份。
3.根據權利1所述的制備方法，其特征是所述的低分子量聚合醇為分子量為200、400 和600的聚乙二醇中的至少一種。
4.根據權利3所述的制備方法，其特征是所述的低分子量聚合醇為聚乙二醇200和聚乙二醇400，二者的重量份之比為1 1。
5.根據權利1所述的制備方法，其特征是所述的胺化試劑為濃度20%的濃氨水。
6.根據權利1所述的制備方法，其特征是所述的金屬催化劑為Ni、Cu、Cr和Mo的混合物，四者的重量比為75 21 2 2。
7.根據權利1所述的制備方法，其特征是在所述步驟4)中，脫水后的產物、高溫保護劑和酸性調節劑的重量份之比為100 20 20。
8.根據權利7所述的制備方法，其特征是所述高溫保護劑為聚乙二醇6000、10000中的一種或者它們的混合物。
9.根據權利7所述的制備方法，其特征是所述的酸性調節劑為硫酸、檸檬酸、鹽酸、磷酸、乙酸中的一種或它們的混合物。
10.根據權利9所述的制備方法，其特征是所述酸性調節劑為濃度20%的硫酸。
全文摘要
本發明公開了一種鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑的制備方法，包括以下步驟1)室溫下將80～120份(重量份)低分子量的聚合醇、20～40份胺化試劑和12～20份金屬催化劑置于反應釜中，通氫氣加壓到2.4～2.6MPa；2)在40～60min內升溫至220～240℃，保持3～4h反應時間；3)冷卻泄壓，過濾除掉金屬催化劑，蒸餾脫水；4)將脫水后的產物在0～10℃條件下與高溫保護劑和酸性調節劑混合反應均勻，得到鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑。該方法原料易得并且成本較低，有利于現場推廣應用。用該方法制備的鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑具有很強的抑制泥頁巖水化分散的能力，并具有優異的抗高溫能力。
文檔編號C09K8/035GK102408883SQ201110392249
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者劉彥妹, 左鳳江, 張洪偉, 田野 申請人:中國石油集團渤海鉆探工程有限公司