[发明专利]一种混合泥浆处理剂及其制备方法

说明书

本发明提出了一种混合泥浆处理剂及其制备方法，混合泥浆处理剂，由以下重量份的材料制备而成：聚丙烯铣胺45‑50份、氢氧化钾8‑12份、羧甲基纤维素20‑30份、木质素磺酸钠8‑10份、白炭黑0.1‑0.4份、改性淀粉10‑20份、四硼酸钠0.3‑0.5份和水；通过对淀粉的蒸汽爆破，疏松其内部结构，提高后续的氧化、复合效率；采用微波辐射对聚丙烯铣胺进行处理，提高聚丙烯铣胺的活性，提高了后续的捏合反向的效率。本发明具有良好的耐盐抗温特性，保持了较低的切力，具有良好的流变性能，可快速降低钻井液滤失量。

技术领域

本发明涉及油气钻井技术领域，特别是指一种混合泥浆处理剂及其制备方法。

背景技术

在石油钻井中，泥浆性能的稳定性，对井内安全以及提高钻井效率具有重要左右，而且可井壁形成薄饼，起到防塌、降滤失和护壁的左右，但是现有的泥浆处理剂容易因压力、温度以及盐度等因素变化出现性能不稳定，甚至失效，泥浆处理剂常用到的羧甲基纤维素，但是其缺点是增稠、缓凝、抗盐抗高温能力差，在加量较高时使水泥浆拌浆困难或难以泵送；聚丙烯酰胺在温度大于60℃时逐步水解成，产生了严重的缓凝作用，并降低了水泥石的强度。磺酸盐的引入造成水泥浆析水，沉淀而脱稳，只能在38-93℃之间应用。上述材料限制了泥浆处理剂的使用环境，抗盐抗温性能较差。

发明内容

本发明提出一种混合泥浆处理剂及其制备方法，具有良好的耐盐抗温特性，保持了较低的切力，具有良好的流变性能，可快速降低钻井液滤失量。

本发明的技术方案是这样实现的：一种混合泥浆处理剂，由以下重量份的材料制备而成：聚丙烯酰胺45-50份、氢氧化钾8-12份、羧甲基纤维素20-30份、木质素磺酸钠8-10份、白炭黑0.1-0.4份、改性淀粉10-20份、四硼酸钠0.3-0.5份和水。白炭黑采用气相白炭黑。

进一步地，改性淀粉由以下重量份的材料制备而成：淀粉45-55份、高锰酸钾0.4-0.8份、氢氧化钠3-7份和水70-80份。

一种混合泥浆处理剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性淀粉的制备：将淀粉放入汽爆缸内，并向淀粉中均匀喷洒25-30wt％氢氧化钠水溶液，然后在蒸汽压力0.5-1.0MPa的条件下保持10s-30s，然后瞬间弹射蒸汽爆破，将爆破后的淀粉放入40-60℃条件下溶解于水中，恒温糊化8-15分钟，然后加入高锰酸钾，搅拌至溶液呈乳白色，得到改性淀粉，烘干粉碎；

(2)将步骤(1)中的改性淀粉以及羧甲基纤维素混合，并在40-60℃条件下配置成胶液，恒温加入四硼酸钠，反应15-20min，得到复合胶液；

(3)配置30％-40wt％的氢氧化钾水溶液，然后向聚丙烯酰胺上喷洒配置好的氢氧化钾水溶液，然后采用微波辐射方式快速水解；

(4)将步骤(3)中水解的聚丙烯酰胺、步骤(2)中的复合胶液置于捏合机中，然后加入木质素磺酸钠、白炭黑和剩余的水，设定温度40-55℃，氮气驱氧，密闭捏合反应1h-2h，最后烘干粉碎。

进一步地，步骤(3)中，微波辐射的强度是0.5-1W/cm²，水解时间是2-5min。

本发明的有益效果：

本发明的混合泥浆处理剂具有良好的耐盐抗温特性，保持了较低的切力，具有良好的流变性能，可快速降低钻井液滤失量，稳定水泥浆浆体的作用；通过对淀粉的蒸汽爆破、以及采用微波辐射对聚丙烯酰胺进行处理，一方面有利于缩短处理剂的加工时间，提高其加工效率，另一方面也对淀粉的蒸汽爆破，疏松其内部结构，提高后续的氧化、复合效率；对聚丙烯酰胺采用微波辐射处理，提高了聚丙烯酰胺的快速水解，同时对聚丙烯酰胺活性，提高了后续的捏合反向的效率，有利于降低钻井液的切力以及降低钻井液滤失量。