[发明专利]一种抗高温降滤失剂及其制备方法和一种水基钻井液

说明书

本发明提供了一种抗高温降滤失剂及其制备方法。本发明严格控制制备条件，得到由多种单体共聚而成的聚合物，由于该聚合物形成过程的统计特性，形成了该降滤失剂分子量不均一的特性即分子量多分散性，极大的提高了在高温条件下钻井液的流变性能和抗温抗盐能力；并且抗高温降滤失剂分子结构中还含有苯环，比线性分子链具有更强的刚性，增强了分子链的刚性性能，提高了所述降滤失剂的热稳定性，提高了所述降滤失剂在钻井液中的抗温性能。本发明还提供了包含所述抗高温降滤失剂的水基钻井液；本发明提供的降滤失剂在淡水基浆中200℃高温条件下仍能保持良好的降滤失性，在复合盐水基浆中160℃高温条件下也能保持良好的降滤失性。

技术领域

本发明涉及石油钻井液技术领域，尤其涉及一种抗高温降滤失剂及其制备方法和一种水基钻井液。

背景技术

钻井液质量是决定整个钻井工程能否成功的关键，钻井液技术的高低也是衡量钻井水平高低的重要指标。随着石油勘探开发技术的不断发展，油气的勘探开发逐渐转向超深地层。在深井和超深井勘探开发过程中，钻遇的地层越来越复杂，对钻井液性能的要求更苛刻。

在钻井过程中随着井深的增加，井下温度会越来越高，压力也会越来越大，温度和压力的改变都会对水基钻井液流变性的稳定性产生影响，流变性稳定的钻井液对于钻井过程的顺利进行至关重要。为了确保深井钻井工程的顺利进行，深井水基钻井液必须具有高温稳定性。

降滤失剂是钻井液的重要组成部分，降滤失剂高温稳定性的优劣直接决定钻井液的高温稳定性。目前，油田钻井过程中使用的降滤失剂种类较多，但其耐温能力差，在深井、超深井作业过程中尤为明显，在较高温度下现有的降滤失剂极易容易分解，降滤失效果减弱；如果在含盐条件下，降滤失剂高温分解的情况更为严重。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种抗高温降滤失剂及其制备方法和一种水基钻井液，本发明提供的降滤失剂具有优异的高温稳定性，从而提高了钻井液的高温稳定性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抗高温降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：

提供共聚单体水溶解液；所述共聚单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠和丙烯腈；

采用碱性pH值调节剂调节所述共聚单体水溶解液的pH值至8～9，得到碱性单体溶解液；

将所述碱性单体溶解液与氧化型引发剂、还原型引发剂、分子量调节剂混合，进行聚合反应，得到凝胶产物；

干燥所述凝胶产物，得到抗高温降滤失剂。

优选的，所述共聚单体水溶解液中丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、丙烯腈和水的质量比为(310～330)：(310～330)：(140～160)：(230～260)：(130～160)：(130～160)。

优选的，所述分子量调节剂的质量为碱性单体溶解液中共聚单体总质量的0.05～0.2％；所述分子量调节剂包括硫代乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸和甲酸钠中的一种或多种。

优选的，所述氧化型引发剂的质量为碱性单体溶解液中共聚单体总质量的1～2％；所述氧化型引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠和过氧化氢中的一种或多种。

优选的，所述还原型引发剂的质量为碱性单体溶解液中共聚单体总质量的1～2％；所述还原型引发剂包括亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸钾和硫代硫酸钠中的一种或多种。

优选的，所述聚合反应的温度为60～65℃，聚合反应的时间为5～7h。

优选的，所述干燥后抗高温降滤失剂的含水率≤15wt％。