專(zhuān)利名稱(chēng)：鉆井液用固相化學(xué)清潔劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆井液用固相化學(xué)清潔劑的制備方法，屬 石油鉆井油田化學(xué)水溶性陽(yáng)離子化合物類(lèi)制造方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
:鉆井液固相控制技術(shù)主要是通過(guò)化學(xué)和機(jī)械方法清除鉆井 液中的無(wú)用惰性固相，同時(shí)將活性固相控制在一定的范圍內(nèi)。無(wú)用固相和 部分活性固相主要來(lái)自鉆屑。鉆井液中固相含量過(guò)高易導(dǎo)致鉆速降低、油 氣層污染、鉆井液性能難以維護(hù)、摩阻系數(shù)增大、引起井下復(fù)雜情況發(fā)生 等問(wèn)題。
鉆井液固相控制目前常用的化學(xué)方法是加入高分子聚丙烯酰胺等添 加劑，利用不分散鉆井液來(lái)絮凝、包被鉆屑以利于機(jī)械排除或自然消除， 但目前不分散鉆井液抑制性能不足，不能有效地抑制鉆屑的水化膨脹和分 散，勢(shì)必增加機(jī)械排除的困難，導(dǎo)致固相清除效率降低。同時(shí)鉆井液普遍 存在"鉆井液性能穩(wěn)定"與"地層井壁穩(wěn)定"之間的矛盾，即目前在提高 鉆井液抑制性的同時(shí)，影響、甚至破壞鉆井液的膠體穩(wěn)定性。因此，現(xiàn)有 鉆井液體系的抑制能力是有限的，尚不足以較好地控制固相。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鉆井液用固相化學(xué)清潔劑的制備 方法，以提高鉆井液的抑制能力和鉆井液固相的清除效率，實(shí)現(xiàn)低固相快 速鉆井的目的。
本發(fā)明包含以下步驟將丙烯酰胺、33%二甲胺和仏0按1: (1.5 3):
(1 1.5)的質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中攪拌溶解后，于0 20。C下反應(yīng)2 10
3小時(shí)，然后升溫至50。C反應(yīng)2 4小時(shí)；降溫至3(TC，加入催化劑，然后
慢慢向反應(yīng)釜中加入與丙烯酰胺的質(zhì)量比為(1 3): l的環(huán)氧氯丙烷，
加入中保持溫度在35X:以?xún)?nèi)，加完后升溫至50 60°C，反應(yīng)0. 5 2小時(shí)； 降溫至45i:，慢慢加入改性劑，升溫至8(TC恒溫0. 5 1.5小時(shí)，降溫，
烘干得陽(yáng)離子預(yù)聚體。
再將過(guò)硫酸鉀、磷酸鉀和硅酸鉀按l: 1: l的質(zhì)量比充分混合，活化
反應(yīng)24小時(shí)備用，然后將混合物與聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子預(yù)聚體、氯化銨
按l: 1: (60 80): (38 18)的質(zhì)量比充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2小時(shí)，即得固相
化學(xué)清潔劑。
本發(fā)明制備的產(chǎn)品是具有絮凝和抑制雙重作用的陽(yáng)離子化合物，它可 以配合高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物絮凝劑用于清除鉆井液中的有害固相，保 證鉆井液清潔，在有效的劑量范圍內(nèi)對(duì)泥漿的濾失量和流變性等影響小，
可實(shí)現(xiàn)低固相快速鉆井；該產(chǎn)品也可以單獨(dú)或與K+， NH4+等無(wú)機(jī)陽(yáng)離子防塌 劑一起用于鉆井液中作防塌、抑制劑，有效的抑制粘土水化分散、絮凝鉆 屑、控制地層造漿。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一將70Kg丙烯酰胺加入盛有70Kg水的反應(yīng)容器中，攪拌使 丙烯酰胺溶解后加入105Kg33。/。二甲胺，于0 20。C下反應(yīng)2 10小時(shí)，然 后升溫至5(TC反應(yīng)2 4小時(shí)；降溫至30°C，加入1. 5Kg乙酸酐作為催化 劑，慢慢向反應(yīng)釜中加入90Kg環(huán)氧氯丙烷，加入中保持溫度在35"C以?xún)?nèi)， 加完后升溫至50 6(TC，反應(yīng)O. 5 2小時(shí)；降溫至45。C，慢慢加入20Kg 水解聚丙烯腈銨作為改性劑，升溫至8(TC恒溫0. 5 1.5小時(shí)，降溫，烘干得陽(yáng)離子預(yù)聚體。然后將0.8Kg過(guò)硫酸鉀、0. 8Kg磷酸鉀和0. 8Kg硅酸 鉀充分混合，活化反應(yīng)24小時(shí)，依次稱(chēng)取2. 4Kg聚丙烯酰胺、144Kg陽(yáng) 離子預(yù)聚體、92Kg氯化銨充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2小時(shí)，即得固相化學(xué)清潔劑。
實(shí)施例二將70Kg丙烯酰胺加入盛有105Kg水的反應(yīng)容器中，攪拌 使丙烯酰胺溶解后加入210Kg33y。二甲胺，于0 20。C下反應(yīng)2 10小時(shí)， 然后升溫至5(TC反應(yīng)2 4小時(shí)；降溫至3(TC，加入1. 5Kg冰醋酸作為催 化劑，慢慢向反應(yīng)釜中加入92.5Kg環(huán)氧氯丙烷，加入中保持溫度在35。C 以?xún)?nèi)，加完后升溫至50 60。C,反應(yīng)O. 5 2小時(shí)；降溫至45。C，慢慢加 入20Kg水解聚丙烯酰胺作為改性劑，升溫至8(TC恒溫0. 5 1. 5小時(shí)， 降溫，烘干得陽(yáng)離子預(yù)聚體。然后將lKg過(guò)硫酸鉀、lKg磷酸鉀和lKg硅 酸鉀充分混合，活化反應(yīng)24小時(shí)，依次稱(chēng)取3Kg聚丙烯酰胺、240Kg陽(yáng) 離子預(yù)聚體、54Kg氯化銨充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2小時(shí)，即得固相化學(xué)清潔劑。
權(quán)利要求
1、一種鉆井液用固相化學(xué)清潔劑的制備方法，其特征在于它包含以下步驟將丙烯酰胺、33％二甲胺和H2O按1∶(1.5～3)∶(1～1.5)的質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中攪拌溶解后，于0～20℃下反應(yīng)2～10小時(shí)，然后升溫至50℃反應(yīng)2～4小時(shí)；降溫至30℃，加入催化劑，然后慢慢向反應(yīng)釜中加入與丙烯酰胺的質(zhì)量比為(1～3)∶1的環(huán)氧氯丙烷，加入中保持溫度在35℃以?xún)?nèi)，加完后升溫至50～60℃，反應(yīng)0.5～2小時(shí)；降溫至45℃，慢慢加入改性劑，升溫至80℃恒溫0.5～1.5小時(shí)，降溫，烘干得陽(yáng)離子預(yù)聚體；將過(guò)硫酸鉀、磷酸鉀和硅酸鉀按1∶1∶1的質(zhì)量比充分混合，活化反應(yīng)24小時(shí)備用，然后將混合物與聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子預(yù)聚體、氯化銨按1∶1(60～80)∶(38～18)的質(zhì)量比充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2小時(shí)，即得固相化學(xué)清潔劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用固相化學(xué)清潔劑的制備方法，其 特征在于所述的催化劑為乙酸酐或冰醋酸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鉆井液用固相化學(xué)清潔劑的制備方法， 其特征在于所述的改性劑為水解聚丙烯腈銨或水解聚丙烯酰胺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉆井液用固相化學(xué)清潔劑的制備方法，其步驟是將丙烯酰胺、二甲胺和H₂O按一定的質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中攪拌溶解后，于0～20℃下反應(yīng)2～10小時(shí)，升溫至50℃反應(yīng)2～4小時(shí)；降溫至30℃，加入催化劑，然后向反應(yīng)釜中加入環(huán)氧氯丙烷，加完后升溫至50～60℃，反應(yīng)0.5～2小時(shí)；降溫至45℃，加入改性劑，升溫至80℃恒溫0.5～1.5小時(shí)，降溫，烘干得陽(yáng)離子預(yù)聚體；將過(guò)硫酸鉀、磷酸鉀和硅酸鉀的混合物與聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子預(yù)聚體、氯化銨按一定的質(zhì)量比充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2小時(shí)，即得固相化學(xué)清潔劑，該產(chǎn)品可以配合高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物絮凝劑用于清除鉆井液中的有害固相，實(shí)現(xiàn)低固相快速鉆井。
文檔編號(hào)C09K8/52GK101429428SQ20071018049
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者楊小華, 王中華 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)中原石油勘探局鉆井工程技術(shù)研究院