一種復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鉆井工程中因鉆井液護(hù)壁堵漏失誤引發(fā)的事故頻繁發(fā)生，在勘探石油、天然氣 礦床時(shí)鉆孔漏失尤為嚴(yán)重，因此，鉆井液是鉆探工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著鉆井深度與難度的 逐漸加大，鉆進(jìn)液在保障安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆探中起著越來越重要的作用。復(fù)合金屬離子聚 合物鉆進(jìn)液處理劑是用于改善和穩(wěn)定鉆井液性能，滿足鉆井需要而加入的化學(xué)添加劑，是 鉆井液的核心組分，很少的加入量就能對(duì)鉆井液性能改善產(chǎn)生極大影響。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑，改善鉆井液流變 性、粘性和降失水能力，抑制鉆屑造漿能力。本發(fā)明的另一目的是提供一種復(fù)合金屬離子聚 合物鉆進(jìn)液處理劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑，按重量百分比其組分 包括：丙烯酰胺30?35、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS)O. 5?0. 7、丙烯酰氧乙基三甲 基氯化銨（DAC)2. 5?3. 5、純堿2?3和金屬聚合物0. 5?0. 7,余為去離子水；丙烯酰胺、 純堿和水在聚合釜中聚合-水解成聚丙烯酰胺，然后將聚丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基 丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和金屬聚合物置于捏合機(jī)中進(jìn)行改性。
[0006] 金屬聚合物為層狀混合金屬氫氧化物，金屬為錯(cuò)、鎂。去離子水的電導(dǎo)率為 ^ 2〇M-s/cm〇
[0007] 本發(fā)明復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑的制備方法，制備過程如下： ㈠ 配料 ⑴配堿：將去離子水注入配堿釜中，攪拌狀態(tài)下緩慢加入純堿，直到全部溶解，加水的 量為使純堿全部溶解，配制成堿液； ⑵配料：將丙烯酰胺置于配料罐中加入去離子水，使料液濃度為30?33% (wt); ⑶將堿液轉(zhuǎn)入配料罐，啟動(dòng)循環(huán)泵循環(huán)30分鐘，配制好混合料液。
[0008] ㈡聚合-水解反應(yīng) ⑷打開聚合釜上部的放空閥，啟動(dòng)上料泵將混合料液轉(zhuǎn)入聚合釜中，用空氣吹掃管路 后關(guān)閉進(jìn)料閥； (5) 向聚合釜內(nèi)入通氮?dú)?，通氮?dú)鈺r(shí)間為55?65分鐘；通氮?dú)饬髁繛?0?120m3/h，控 制聚合釜壓力〇· 15?0· 20MPa ; (6) 啟動(dòng)攪拌器攪拌，在通入氮?dú)獾臓顟B(tài)下加入引發(fā)劑；加完引發(fā)劑后關(guān)閉引發(fā)劑閥門 和放空閥； ⑴進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)，控制反應(yīng)溫度60°C?90 °C，反應(yīng)壓力0. 15? 0.20MPa ； ⑶聚合反應(yīng)后,保溫水解6小時(shí)，水解溫度為60°C?90°C;通過熱水在反應(yīng)釜的夾套里 循環(huán)實(shí)現(xiàn)保溫，循環(huán)熱水的溫度為60°C?90°C。
[0009] ㈢捏合改性 ⑶用壓縮空氣將聚合釜內(nèi)聚丙烯酰胺膠體壓入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒的物料粒度為 2 ?6 mm ; (10) 捏合機(jī)預(yù)熱至80±5°C，用輸送風(fēng)機(jī)將聚丙烯酰胺顆粒送入捏合機(jī)內(nèi)，依次加入 2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC)和金屬聚合物進(jìn)行 捏合改性反應(yīng)；反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，反應(yīng)溫度為80±5°C，常壓下進(jìn)行。
[0010] ㈣烘干、造粒、磨粉、篩分、包裝 (11) 將捏合機(jī)內(nèi)膠體物料送入造粒機(jī)造粒，物料粒度為2?6 IM ; (12) 啟動(dòng)干燥機(jī)預(yù)熱至120±5°C，用輸送風(fēng)機(jī)將步驟(11)的顆粒物料送入干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干 燥，干燥溫度為120±5°C，干燥時(shí)間為4?8小時(shí) (13) 啟動(dòng)磨粉機(jī)，用輸送風(fēng)機(jī)將干燥后顆粒輸送到磨粉機(jī)進(jìn)行磨粉，磨粉后物料經(jīng)振動(dòng) 篩進(jìn)行篩分； (M)對(duì)篩分后的篩下產(chǎn)品取樣檢測，合格后包裝。
[0011] 引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀，引發(fā)劑的用量為丙烯酰胺單體總量的〇. 1%? 0.8% (wt)。氮?dú)獾募兌榷葹?9. 5% (V)。所述聚合釜為夾套式聚合釜，所述聚合釜的夾套 通過循環(huán)水泵與熱水罐連接成循環(huán)回路熱，水在反應(yīng)釜夾套里，與外面的泵和熱水罐是循 環(huán)流動(dòng)狀態(tài)。
[0012] 物料脫水烘干后固含量彡90% (wt)，產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：復(fù)合金屬離子聚合物CMP (Q/ HGD 09-2014)?；?yàn)室檢驗(yàn)合格后，采用復(fù)合包裝袋進(jìn)行包裝，加貼合格證，同時(shí)標(biāo)注生產(chǎn) 日期和批號(hào)。每袋重量25kg±0. 25kg，或根據(jù)用戶要求進(jìn)行包裝。
[0013] 本發(fā)明復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑產(chǎn)品水溶性好，配伍性強(qiáng)。能與各種鉆 井液添加劑復(fù)配使用，可用于各種鉆井液體系中，一般加量為0. 1?0. 3% (Wt)。
[0014] 本發(fā)明復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑將金屬聚合物同水溶性高分子聚合物 有機(jī)的結(jié)合在一起，使其既具有正電膠的優(yōu)點(diǎn)，又具有水溶性高分子聚合物的特點(diǎn)，改善了 鉆井液中的流變性、粘性和降失水能力。本發(fā)明解決了聚合物鉆井液與正電膠鉆井液各自 存在的技術(shù)缺陷，同時(shí)具有較大的容納固相的能力和抑制鉆屑造漿能力。本發(fā)明復(fù)合金屬 離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑的制備過程條件緩和，對(duì)環(huán)境無污染，設(shè)備投資少生產(chǎn)費(fèi)用低。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑制備過程的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明保護(hù)范圍不限于實(shí)施例， 本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動(dòng)也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017] 本發(fā)明復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑，按重量百分比其組分包括：丙烯酰胺 32、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS) 0. 6、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC) 3. 0、純堿 2. 5和層狀混合金屬氫氧化物0. 6,余為去離子水，去離子水的電導(dǎo)率為19Ps/cm。其中層 狀混合金屬氫氧化物為鋁、鎂金屬的層狀混合金屬氫氧化物。
[0018] 本發(fā)明復(fù)合金屬離子聚合物鉆進(jìn)液處理劑的制備過程如圖1所示，包括如下步 驟： ㈠ 配料 ⑴配堿：將計(jì)量好的去離子水注入配堿釜中，攪拌狀態(tài)下緩慢加入純堿，直到全部溶 解，加水的量為使純堿全部溶解，配制成堿液； ⑵配料：將丙烯酰胺置于配料罐中加入去離子水，使料液濃度為31% (Wt); ⑶將堿液轉(zhuǎn)入配料罐，啟動(dòng)循