一种降滤失剂、其降滤失剂组合物及制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510847218.5 (22)申请日 2015.11.26 C09K 8/035(2006.01) C09K 8/32(2006.01) (71)申请人 天津滨海新区普瑞德石油科技有限 公司 地址 300000 天津市滨海新区大港油田幸福 路中段南侧 (72)发明人 周永 (54) 发明名称 一种降滤失剂、 其降滤失剂组合物及制备方 法 (57) 摘要 本发明提供一种降滤失剂、 其降滤失剂组合 物及制备方法， 属于钻井液技术领域。 所述降滤失 剂为磺化树脂， 所述磺化树脂为烯基磺酸或其衍 生物的共聚物中的一种或几种的混合物。降滤失。

2、 剂组合物除降滤失剂外， 还包括沥青、 表面活性剂 和基油。 本发明提供的降滤失剂及其组合物， 采用 磺化树脂为降滤失剂主体， 与沥青等复配而成， 一 方面降低了滤清对钻速的影响， 降低了对环境的 损伤， 降低了总体的滤失率， 另一方面优化了产物 的性能， 易于运输和调配。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 CN 105505343 A 2016.04.20 CN 105505343 A 1.一种降滤失剂， 其特征在于： 所述降滤失剂为磺化树脂。 2.根据权利要求1所述的降滤失剂， 其特征在于： 所述磺化树脂为烯基磺。

3、酸或其衍生物 的共聚物、 磺甲基酚醛树脂、 磺化木素中的一种或几种的混合物。 3.根据权利要求1所述的降滤失剂， 其特征在于： 所述烯基磺酸为乙烯基磺酸、 烯丙基 磺酸、 苯乙烯磺酸、 丙烯酰氧丁基磺酸、 2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸、 2-丙烯酰胺基十四烷 基磺酸、 2-丙烯酰胺基十六烷基磺酸、 2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲 基丙磺酸中的一种或多种。 4.根据权利要求1-3任一所述的降滤失剂， 其特征在于： 所述磺化树脂为磺化聚合物单 体与腐殖酸的接枝共聚物。 5.一种降滤失剂组合物， 包含权利要求1-4所述的降滤失剂， 其特征在于： 还包括沥青、 表面活性剂和基油。。

4、 6.根据权利要求5所述的降滤失剂组合物， 其特征在于： 所述基油为白油、 柴油、 植物 油、 气制油或生物柴油中一种或几种的混合物。 7.根据权利要求5所述的降滤失剂组合物， 其特征在于： 所述沥青为氧化沥青或磺化沥 青。 8.根据权利要求5-7任一所述的降滤失剂组合物， 其特征在于： 按重量份数计， 包括以 下组分： 基油5份， 沥青1020份， 表面活性剂310份， 磺化树脂3050份。 9.根据权利要求8所述的降滤失剂组合物， 其特征在于： 按重量份数计， 包括以下组分： 基油5份， 沥青1216份， 表面活性剂48份， 磺化树脂3545份。 10.根据权利要求5-9所述的降滤失剂组合。

5、物的制备方法， 其特征在于： 包括以下步骤： (1)将沥青加热至110130后加入磺化树脂， 搅拌均匀得到混合物A； (2)维持混合物A的温度在110130， 在混合物中加入基油， 维持温度搅拌均匀后得 到混合物B； (3)将混合物B缓慢降至室温后与表面活性剂搅拌均匀， 之后静置、 干燥即得。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105505343 A 2 一种降滤失剂、 其降滤失剂组合物及制备方法 技术领域 0001 本发明涉及钻井液技术领域， 尤其包括一种降滤失剂、 包含其的油基钻井液及制 备方法。 背景技术 0002 钻井液是钻探过程中， 孔内使用的循环冲洗介质。 钻井液被公认为至少有以下。

6、十 种作用： (1)清洁井底， 携带岩屑。 保持井底清洁， 避免钻头重复切削， 减少磨损， 提高效率； (2)冷却和润滑钻头及钻柱。 降低钻头温度， 减少钻具磨损， 提高钻具的使用寿命； (3)平衡 井壁岩石侧压力， 在井壁形成滤饼， 封闭和稳定井壁。 防止对油气层的污染和井壁坍塌。 (4) 平衡(控制)地层压力。 防止井喷， 井漏， 防止地层流体对钻井液的污染； (5)悬浮岩屑和加重 剂。 降低岩屑沉降速度， 避免沉沙卡钻； (6)在地面能沉除砂子和岩屑； (7)有效传递水力功 率。 传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率； (8)承受钻杆和套管的部分重力。 钻井液 对钻具和套管的浮力， 可。

7、减小起下钻时起升系统的载荷； (9)提供所钻地层的大量资料。 利 用钻井液可进行电法测井， 岩屑录井等获取井下资料； (10)水力破碎岩石。 钻井液通过喷嘴 所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。 0003 油基钻井液是以是一种以油为分散介质， 以加重剂、 各种化学处理剂及水等为分 散相的溶胶悬浮混合体系。 油基钻井液由于具有抗高温、 抗盐钙侵、 有利于井壁稳定、 润滑 性好和对油气层损害小等优点， 越来越广泛应用于钻探深井超深井、 大斜度定向井、 多分支 井和水平井等复杂地层井。 降滤失剂作为油基钻井液体系中的关键组分， 主要作用为使钻 井液在井壁上形成薄而致密的泥饼、 降低滤失量， 。

8、维持井眼稳定以及减少钻井液液固相侵 入地层、 损害油气层， 是必不可少的处理剂之一。 目前， 油基钻井液用降滤失剂主要分为高 分子聚合物类、 腐殖酸胺类、 木质素类和沥青类产品， 其中沥青类降滤失剂具有取材广泛和 价格便宜等优势， 在过去的一段时间内被广泛应用， 然而沥青类降滤失剂存在降低钻速、 污 染环境和加量大等缺点， 在国内环境敏感区域和国外大部分地区的油基钻井液配方中， 已 对其限制使用。 因而提供一种可提高钻速、 对环境损伤小、 添加量效的降滤失剂或其组合物 具有很现实的意义。 发明内容 0004 本发明要解决的问题是现有的沥青类降滤失剂存在降低钻速、 污染环境和加量大 等缺点， 不。

9、利于油基钻井液的使用。 0005 本发明的第一个目的在于提供一种降滤失剂。 所述降滤失剂为磺化树脂。 0006 进一步地， 所述磺化树脂为烯基磺酸或其衍生物的共聚物中的一种或几种的混合 物。 0007 进一步地， 所述烯基磺酸为乙烯基磺酸、 烯丙基磺酸、 苯乙烯磺酸、 丙烯酰氧丁基 磺酸、 2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸、 2-丙烯酰胺基十四烷基磺酸、 2-丙烯酰胺基十六烷基磺 酸、 2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。 如， 所述 说明书 1/5 页 3 CN 105505343 A 3 磺化树脂可为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺和N， N 。

10、-亚甲基-二丙烯酰胺的共聚 物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺和N-乙烯基-N-烷基酰胺的共聚物， 乙烯基胺和 乙烯基磺酸的共聚物， 磺化苯乙烯和马来酸酐的共聚物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N- 烷基丙烯酰胺的共聚物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺和阳离子单体的聚合物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺和衣康酸的聚合物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺与乙烯基吡咯烷酮的聚合物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺、 二甲基二 烯丙基氯化胺和顺丁烯二酸的离子型四元共聚物， (2-丙烯酰氧)-异戊烯磺酸钠与丙烯酰 胺、 丙烯酸的共聚。

11、物， 磺甲基丙烯酰胺、 阳离子单体和丙烯酰胺的聚合物， 烷基磺化丙烯酸 酯悬浮聚合的弹性微球等一系列磺化树脂。 0008 进一步地， 所述磺化树脂为磺化聚合物单体与腐殖酸的接枝共聚物。 腐殖酸是一 类呈黑色或棕色的无定型大分子天然化合物， 因其自身结构中含有多种官能基团， 具有亲 水性、 络合能力以及较强的吸附分散能力， 常常被选作生产抗高温降滤失剂的主要材料。 腐 殖酸通常是水溶性的， 不能直接用于油基钻井液中， 需要对其亲油改性， 才能分散在油基钻 井液中， 将腐殖酸与常见的磺化单体进行接枝共聚可得到另一种类型的磺化树脂。 0009 本发明的第二个目的在于提供一种降滤失剂组合物。 所述降滤。

12、失剂组合物包括上 述的降滤失剂， 还包括沥青、 表面活性剂和基油。 表面活性剂为磺酸盐、 硬脂酸盐、 烷基聚氧 乙烯醇醚、 失水山梨醇脂肪酸酯等常见的油基钻井液用表面活性剂。 0010 优选地， 所述基油为白油、 柴油、 植物油、 气制油或生物柴油中的一种或几种的混 合物。 0011 优选地， 所述沥青为氧化沥青或磺化沥青。 0012 进一步地， 所述降滤失剂组合物， 按重量份数计， 包括以下组分： 白油5份， 沥青10 20份， 表面活性剂310份， 磺化树脂3050份。 0013 优选地， 所述降滤失剂组合物， 按重量份数计， 包括以下组分： 基油5份， 沥青12 16份， 表面活性剂48。

13、份， 磺化树脂3545份。 0014 本发明的第三个目的在于提供上述的降滤失剂组合物的制备方法， 其包括以下步 骤： 0015 (1)将沥青加热至110130后加入磺化树脂， 搅拌均匀得到混合物A； 0016 (2)维持混合物A的温度在110130， 在混合物中加入基油， 维持温度搅拌均匀 后得到混合物B； 0017 (3)将混合物B缓慢降至室温后与表面活性剂搅拌均匀， 之后静置、 干燥即得。 0018 本发明具有的优点和积极效果是： 0019 1.本发明提供的降滤失剂及其组合物， 采用磺化树脂为降滤失剂主体， 与沥青等 复配而成， 一方面降低了滤清对钻速的影响， 降低了对环境的损伤， 降低了。

14、总体的滤失率， 另一方面优化了产物的性能， 易于运输和调配。 0020 2.本发明提供的磺化树脂作为降滤失剂， 具有良好的抗高温性能， 其为用多元共 聚物， 降低了高温时降滤失剂的解吸附作用， 增强了滤饼的稳定性。 0021 3.本发明中将磺化树脂与沥青、 表面活性剂和基油复配而成降滤失剂组合物， 并 反复试验出其较佳配比， 制备方法简单容易控制， 得到的降滤失剂组合物为固体形式， 性质 稳定、 粒子细小且分布均匀， 利于油基钻井液的配置使用。 说明书 2/5 页 4 CN 105505343 A 4 具体实施方式 0022 为了更好的理解本发明， 下面结合具体实施例对本发明进行进一步的描述。。

15、 0023 实施例1 0024 一种降滤失剂组合物， 按重量份数计， 包括以下组分： 白油5份， 沥青10份， 表面活 性剂5份， 磺化树脂30份。 0025 其中， 所述沥青或磺化沥青， 所述表面活性剂为为磺酸盐、 硬脂酸盐、 烷基聚氧乙 烯醇醚、 失水山梨醇脂肪酸酯等常见的油基钻井液用表面活性剂。 所述磺化树脂为烯基磺 酸的共聚物， 所述烯基磺酸为乙烯基磺酸、 烯丙基磺酸、 苯乙烯磺酸、 丙烯酰氧丁基磺酸、 2- 丙烯酰胺基十二烷基磺酸、 2-丙烯酰胺基十四烷基磺酸、 2-丙烯酰胺基十六烷基磺酸、 2-丙 烯酰氧基-2-甲基丙磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。 0026 。

16、制备上述降滤失剂组合物时， 按照以下步骤实施： 0027 (1)将磺化沥青加热至115后加入磺化树脂， 搅拌均匀得到混合物A； 0028 (2)维持混合物A的温度在115， 在混合物中加入白油， 维持温度搅拌均匀后得到 混合物B； 0029 (3)将混合物B缓慢降至室温后与表面活性剂搅拌均匀， 之后静置、 50真空干燥 即得。 0030 实施例2 0031 一种降滤失剂组合物， 按重量份数计， 包括以下组分： 柴油5份， 沥青15份， 表面活 性剂8份， 磺化树脂35份。 0032 其中， 所述沥青为氧化沥青， 所述表面活性剂为为磺酸盐、 硬脂酸盐、 烷基聚氧乙 烯醇醚、 失水山梨醇脂肪酸酯等。

17、常见的油基钻井液用表面活性剂。 所述磺化树脂为磺化聚 合物单体与腐殖酸的接枝共聚物。 磺化聚合物单体为任意常用的单体， 如烯基磺酸， 所述烯 基磺酸为乙烯基磺酸、 烯丙基磺酸、 苯乙烯磺酸、 丙烯酰氧丁基磺酸、 2-丙烯酰胺基十二烷 基磺酸、 2-丙烯酰胺基十四烷基磺酸、 2-丙烯酰胺基十六烷基磺酸、 2-丙烯酰氧基-2-甲基 丙磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。 0033 制备上述降滤失剂组合物时， 按照以下步骤实施： 0034 (1)将氧化沥青加热至120后加入磺化树脂， 搅拌均匀得到混合物A； 0035 (2)维持混合物A的温度在120， 在混合物中加入柴油， 维持温度。

18、搅拌均匀后得到 混合物B； 0036 (3)将混合物B缓慢降至室温后与表面活性剂搅拌均匀， 之后静置、 常温干燥即得。 0037 实施例3 0038 一种降滤失剂组合物， 按重量份数计， 包括以下组分： 植物油2份， 白油3份， 沥青16 份， 表面活性剂9份， 磺化树脂50份。 0039 其中， 所述沥青为磺化沥青， 所述表明活性剂为为磺酸盐、 硬脂酸盐、 烷基聚氧乙 烯醇醚、 失水山梨醇脂肪酸酯等常见的油基钻井液用表面活性剂。 所述磺化树脂可为2-丙 烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺和N， N -亚甲基-二丙烯酰胺的共聚物， 2-丙烯酰胺基- 2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺和N-乙烯基-N。

19、-烷基酰胺的共聚物， 乙烯基胺和乙烯基磺酸的共聚 物， 磺化苯乙烯和马来酸酐的共聚物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-烷基丙烯酰胺的共 说明书 3/5 页 5 CN 105505343 A 5 聚物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺和阳离子单体的聚合物， 2-丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸、 丙烯酰胺和衣康酸的聚合物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺与乙烯 基吡咯烷酮的聚合物， 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酰胺、 二甲基二烯丙基氯化胺和 顺丁烯二酸的离子型四元共聚物， (2-丙烯酰氧)-异戊烯磺酸钠与丙烯酰胺、 丙烯酸的共聚 物， 磺甲基丙烯酰胺、 阳离子。

20、单体和丙烯酰胺的聚合物， 烷基磺化丙烯酸酯悬浮聚合的弹性 微球等一系列磺化树脂。 0040 制备上述降滤失剂组合物时， 按照以下步骤实施： 0041 (1)将磺化沥青加热至124后加入磺化树脂， 搅拌均匀得到混合物A； 0042 (2)维持混合物A的温度在124， 在混合物中加入白油和植物油， 维持温度搅拌均 匀后得到混合物B； 0043 (3)将混合物B缓慢降至室温后与表面活性剂搅拌均匀， 之后静置、 40真空干燥 即得。 0044 实施例4 0045 一种降滤失剂组合物， 按重量份数计， 包括以下组分： 生物柴油3份， 白油2份， 沥青 14份， 表面活性剂7份， 磺化树脂45份。 004。

21、6 其中， 所述沥青为氧化沥青， 所述表明活性剂为为磺酸盐、 硬脂酸盐、 烷基聚氧乙 烯醇醚、 失水山梨醇脂肪酸酯等常见的油基钻井液用表面活性剂。 所述磺化树脂为磺甲基 酚醛树脂和磺化木素。 0047 制备上述降滤失剂组合物时， 按照以下步骤实施： 0048 (1)将氧化沥青加热至130后加入磺化树脂， 搅拌均匀得到混合物A； 0049 (2)维持混合物A的温度在130， 在混合物中加入白油和生物柴油， 维持温度搅拌 均匀后得到混合物B； 0050 (3)将混合物B缓慢降至室温后与表面活性剂搅拌均匀， 之后静置、 常压常温干燥 即得。 0051 对上述实施例得到的降滤失剂组合物进行测试， 得到的结果如下表所示： 0052 说明书 4/5 页 6 CN 105505343 A 6 0053 由上表可知， 本发明提供的降滤失剂组合物， 具有较低的降滤失量， 从而降低钻井 液的滤失率。 本发明得到的降滤失剂组合物为固体形式， 性质稳定、 粒子细小且分布均匀， 利于油基钻井液的配置使用。 0054 以上对本发明的实施例进行了详细说明， 但所述内容仅为本发明的较佳实施例， 不能被认为用于限定本发明的实施范围。 凡依本发明范围所作的均等变化与改进等， 均应 仍归属于本专利涵盖范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 105505343 A 7 。