[发明专利]应用于膨润土溶液的复合降粘剂及其降粘工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种评价葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺复配后降粘性能的方法。

背景技术

控制钻井液稠化的手段除控制固相含量外，主要是添加降粘剂，以降低体系的粘度和剪切力，使其具有适宜的流变性。降粘剂是能降低粘度和剪切力的化学剂。无论从使用的必要性还是从使用的数量上来说，降粘剂都是钻井过程中不可缺少的钻井液处理剂之一，它对调节钻井液流变性起着非常重要的作用。

钻井液在使用过程中，常常由于温度升高、盐侵或钙侵、固相含量增加或处理剂失效等原因，使钻井液中粘土颗粒形成的网状结构增强，引起钻井液的稠化，使钻井液粘度、切力增加。若粘度、切力过大，则会造成开泵困难、钻屑难以除去等现象，严重时会导致各种井下复杂情况。因此，在钻井液使用和维护过程中，需要控制钻井液的稠化。

随着钻井液技术的发展，钻井液降粘剂的研究也有了很大进展。为了控制钻井液稠化，早在20世纪30年代末就开始使用聚磷酸盐降粘剂，在常温和低温下它们具有较好的降粘效果，但在约65℃它们就开始分解失效。40年代丹宁被广泛地用作钻井液降粘剂，但也仅适用于中深井。50年代开始使用丹宁和木质素磺酸钙处理的石灰钻井液以及铁铬木质素磺酸盐处理的石膏钻井液，但它们分别出现高温固化和高温稠化问题。

60年代成功地研制了抗盐、抗钙和抗温(150-170℃)的铁铬木质素磺酸盐(FCLS)降粘剂。30多年来，该降粘剂一直垄断市场，但是FCLS含有金属铬离子，且用量又相当大，每年仅一个中型油田钻井就需要2000t左右，这就给环境和地下水造成非常严重的污染。

据报导，铬对人体组织有强烈的刺激性、腐蚀性、致突变与细胞遗传毒性和致癌，因此许多油田已禁止使用FCLS。70年代磺化褐煤和磺化单宁的研制成功，使泥浆的抗温极限得到了进一步提高，但不抗盐，只适用于深井和淡水泥浆。因阴离子型降粘剂分子结构的特点，决定了在调整钻井液流变性的同时，会削弱钻井液对粘土的抑制性，使钻井液的屈服值增高，导致低固相难以实现等问题。

选用聚合物来与聚合物型降粘剂复配的降粘效果比较好，可以选用聚合物来复配，如选用聚乙二醇。同时选择复配物时还应该注意它对环境是否有毒害作用，选择的复配剂必须是无毒无污染的。从降粘机理可以看出，可以选用含有这种降粘作用的基团的化合物来复配，这些基团能够在粘土颗粒的断键边缘上形成吸附水化层，从而削弱或拆散了粘土颗粒间通过端一面和端一端连接而形成的空间网架结构，致使钻井液的粘度和切力显著降低

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种应用于膨润土溶液的复合降粘剂，该复合降粘剂能有效的对膨润土溶液进行降粘，且降粘效果好，降粘成本低，降粘效率高。

本发明的另一目的还在于提供了一种应用于膨润土溶液的降粘工艺。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种评价葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺复配后降粘性能的方法，包括以下步骤：

应用于膨润土溶液的复合降粘剂，包括葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺，按照质量百分数计，所述葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺的比值为1∶1-1∶3。

按照质量百分数计，所述葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺的比值为1∶1。

按照质量百分数计，所述葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺的比值为1∶2。

按照质量百分数计，所述葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺的比值为1∶3。

应用于膨润土溶液的降粘工艺，包括以下步骤：

(a)首先，将葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺按照权利要求1-3中任一项目所述的比例复配；

(b)将复配好的葡萄糖酸钠和聚丙烯酰胺按照一定加入量加入膨润土溶液；

(c)启动搅拌器进行搅拌，且在搅拌的过程中通过粘度计测定膨润土基浆溶液的粘度，直至基浆粘度不再变化为止。

所述步骤(b)中，控制复合降粘剂的加入量分别为0.05％、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％、0.40％、0.45％、0.50％。

所述步骤(b)中，搅拌时间均为10分钟。

所述步骤(b)中，控制搅拌转速为100r/min。

所述步骤(b)中，粘度计为旋转粘度计。

综上所述，本发明的有益效果是：能有效的对膨润土溶液进行降粘，且降粘效果好，降粘成本低，降粘效率高。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：