一種含磷抗高溫鉆井液降粘劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含磷抗高溫鉆井液降粘劑及其制備方法，由含羧基單體A、含磺酸基單體B、含磷化合物C和陽離子單體D按質(zhì)量比10：5~10：0.5~2：1~3的比例混合后，經(jīng)自由基共聚而得到，其平均相對分子質(zhì)量在3000~20000之間，本發(fā)明所得降粘劑抗溫達(dá)240℃以上，抗鹽、鈣污染能力強(qiáng)，與現(xiàn)有鉆井液降粘劑相比，在高溫及鹽、鈣污染條件下仍具有良好的降粘作用，有效改善鉆井液的流變性能，并且成本較低有利于大規(guī)模實(shí)施。
【專利說明】一種含磷抗高溫鉆井液降粘劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含磷抗高溫鉆井液降粘劑及其制備方法，屬于油田鉆井液用處理 劑【技術(shù)領(lǐng)域】。 技術(shù)背景
[0002] 在深井、超深井鉆井過程中，由于地溫梯度的影響，鉆井液長時間處于200°C以上 高溫的條件下，存在著粘土高溫分散、有機(jī)高分子化合物高溫降解、處理劑高溫交聯(lián)等問 題，導(dǎo)致鉆井液稠化，流變性變差。為了解決這個問題，人們早在上世紀(jì)30年代末就開始使 用降粘劑控制鉆井液的流變性能。早期，人們普遍使用無機(jī)磷酸鹽、單寧、鐵鉻木質(zhì)素磺酸 鹽FCLS等產(chǎn)品。但這些產(chǎn)品存在著抗溫性能不足，抗溫性能一般在170°C以下，部分產(chǎn)品甚 至含有對人體及環(huán)境有害成分，已被限制使用。上世紀(jì)90年代后，人們開始研制聚合物類 降粘劑，但主要集中于丙烯酸及乙烯基磺酸等合成聚合物。在專利200910065374. 0中公開 了一種鉆井液降粘劑的制備方法，由于聚合物分子中含有的羧基和磺酸基團(tuán)在鹽水條件下 降粘性能不足，不能完全滿足現(xiàn)場需求。在專利申請201210353696. 7中公開了一種含膦酸 基聚合物鉆井液降粘劑及其制備方法，雖然提高了鹽水條件下降粘劑的降粘性能，但所用 原料2-丙烯酰胺基-2-甲基丙膦酸單體價(jià)格較高、來源困難，難以在現(xiàn)場大規(guī)模應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種含磷抗高溫鉆井液降粘劑及其制備方法，實(shí)現(xiàn)低降粘 劑成本并在高溫及鹽水鉆井液中具有良好的降粘效果，改善鉆井液流變性能。
[0004] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種含磷抗高溫鉆井液降粘劑，含有以下結(jié)構(gòu)通式：

【權(quán)利要求】
1. 一種含磷抗高溫鉆井液降粘劑，其特征在于，含有以下結(jié)構(gòu)通式：
其中R1 =PO2HNa或PO3Na2 ;R2 =H、CH3 或COONa;R3 =COONa或CH2COONa;R4 =CONHC(CH3)2CH2S03Na、CH2SO3Na或COOCH(CH2CH3)CH2SO3Na;R5 =CH3 或CH2CH3;x:y:z物質(zhì) 的量比為（7?15) : (2?8) : (0. 5?3)之間的一個比值，其平均相對分子質(zhì)量在3000? 20000之間。
2. -種含磷抗高溫鉆井液降粘劑的制備方法，其特征是：包括以下步驟： (1) 將含羧基單體A、含磺酸基單體B、含磷化合物C和陽離子單體D按質(zhì)量比10 :5? 10 :0. 5?2 :1?3的比例混合后溶解于清水待用； (2) 將占步驟（1)所述的含羧基單體A、含磺酸基單體B、含磷化合物C和陽離子單體D 總質(zhì)量的〇. 5%?5%過硫酸銨溶解于清水； (3) 將步驟（1)所得的混合物單體溶液加入四口燒瓶中并升溫至40°C?60°C; (4) 將步驟（2)所得的過硫酸銨溶液加入步驟（3)所述四口燒瓶反應(yīng)體系中，將反應(yīng)體 系升溫至90°C?100°C反應(yīng)Ih?2h，得到固相含量10%?50%的降粘劑產(chǎn)品，反應(yīng)結(jié)束后 體系PH值中和至8?9,經(jīng)烘干、粉碎后即得到含磷抗高溫鉆井液降粘劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含磷抗高溫鉆井液降粘劑的制備方法，其特征是：所述含羧 基單體A是丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含磷抗高溫鉆井液降粘劑的制備方法，其特征是：所述含磺 酸基單體B是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、烯丙基磺酸鈉或2-丙烯酰氧丁基磺酸中的 一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含磷抗高溫鉆井液降粘劑的制備方法，其特征是：所述含磷 化合物C是次磷酸鈉或亞磷酸鈉中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含磷抗高溫鉆井液降粘劑的制備方法，其特征是：所述陽離 子單體D是二甲基二烯丙基氯化銨或二乙基二烯丙基氯化銨中的一種。
【文檔編號】C08F228/02GK104312548SQ201410419235
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】謝建宇, 張濱, 胡小燕, 王旭, 李彬, 呂躍濱 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院