一种钻井液用抗高温聚合物降滤失剂及其应用技术领域
本发明涉及一种钻井液用抗高温聚合物降滤失剂及其应用,特别适
用于井底高温下维护钻井液降滤失性能。
背景技术
抗高温钻井液降滤失剂是抗高温钻井液的核心,因此近年来国内外
研究者根据抗高温水基钻井液的需要,围绕适用于超深井的新型钻井液
降滤失剂的研制与开发开展了大量的研究。
国内深井、超深井降滤失剂多使用磺化酚醛树脂及其衍生物,使用
温度180℃以上。在磺化酚醛树脂分子上通过引入新的基团可分别制得两
性磺化酚醛树脂、磺化苯氧乙酸苯酚甲醛树脂等,这些产品在保持磺化
酚醛树脂性能的同时,进一步提高了产品的抗温和抗盐能力。
孙金声等研发了一种抗高温保护剂GBH,用于维持保护降滤失剂在高
温条件下的性能。GBH可以大幅度提高磺化聚合物的抗高温降滤失性能、
高温稳定性能及钻井液体系的整体抗温性能。研制的新型抗高温水基钻
井液体系可抗240℃高温。
梁大川和王小石等报道了一种抗高温降滤失剂RSTF,该剂由两种以
上的聚合物单体与腐殖酸接枝共聚制得,但其具体成分未详细报道。室
内实验和现场30多口井的应用表明,该剂可用于220℃高温,高温条件
下仍可以显著降低HTHP滤失量,而且其耐盐、抗石膏污染能力强。
王中华等人用水溶液引发聚合的方法,合成了AM/AMPS/MAA(甲基丙
烯酸)/HMOPTA(2-羟基-3-甲基丙烯酞氧丙基三甲基氯化按)两性离子型
四元共聚物(粉剂)、AMPS/AM/AN(丙烯睛)三元共聚物降滤失剂等,其中
AMPS/AM/AN三元共聚物降滤失剂处理的钻井液经过180℃高温老化仍可
保持较低的滤失量,用此三元共聚物处理的淡水泥浆和盐水泥浆可抗温
至200℃,含钙泥浆可抗温至180℃。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高温深井的钻井液用抗高温聚合
物降滤失剂,该降滤失剂在200℃以下高温深井钻井液中都有很好的降滤
失作用。
本发明所述的降滤失剂由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氨基磺酸盐、
苯乙烯磺酸钠、丙烯酸中的一种或多种与丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰
胺、乙烯吡咯烷酮中的一种或多种共聚而成,前一类单体与后一类单体
摩尔比例为1:3-3:1。
制备方法是首先在反应器中加入水,再将单体均匀加入,搅拌均匀后
加入过硫酸铵、过硫酸钾等引发剂,得到高固相含量凝胶产物。产物经
造粒、烘干和粉碎,得到粉末产品。
所述的降滤失剂的应用方法是先将降滤失剂配制成1-3%胶液,再按照
0.3-1%的加量直接加入循环井浆中。
AMPS为主要合成单体的多元共聚物以其具有的优良特性引起人们的
关注与研究,尚未有大面积推广应用报道。该类产品抗温抗盐性能突出,
抗高价金属离子的能力强,与常用的树脂类降滤失剂相比用量少,在钻
井液体系中只需很低的浓度就能起到降低滤失量的效果,具有较高的性
价比,是今后的发展趋势。
具体实施方式
本发明的降滤失剂配方实施例:
实验方法:反应器中加入水,将单体均匀加入,搅拌均匀后加入引发
剂,得到高固相含量凝胶产物。产物经造粒、烘干和粉碎,得到粉末产
品。
实施例5
在配方为:4%预水化膨润土+4%评价土+0.16%碳酸钠的基浆中加入
0.5%的实施例1的降滤失剂后,180℃老化16小时后API滤失量由36mL降到
了10mL。
实施例6
在配方为:4%预水化膨润土+4%评价土+0.16%碳酸钠+4%氯化钠的基
浆中加入1%的实施例3的降滤失剂后,200℃老化16小时后API滤失量由
90mL降到了35mL。