[发明专利]一种速溶聚合物降滤失剂、其制备方法和应用

说明书

本申请属于油田化学钻井液处理剂领域，本申请提供了一种速溶聚合物降滤失剂、其制备方法及其在制备水基钻井液中的应用，该聚合物降滤失剂主要以丙烯酸、有机酰胺类单体、分子量调节剂为原料，通过反相微悬浮聚合方式制备得到；所述速溶聚合物降滤失剂为粒径0.4～0.6mm的多孔微球。本申请提供的速溶聚合物降滤失剂在复合盐水浆中降滤失作用效果好；生产工艺绿色、生产过程不产生三废，溶剂可循环回用，对环境无污染；减少后处理环节(烘干、制粉)、节约能源，避免粉尘污染等。同时，本发明还提供该钻井液用速溶聚合物降滤失剂的制备方法，进而利于钻井液的制备等。

技术领域

本申请属于油田化学钻井液处理剂技术领域，涉及一种速溶聚合物降滤失剂及其制备方法，以及其在制备水基钻井液中的应用。

背景技术

降滤失剂是保证钻井液性能稳定、减少有害液体向地层滤失、稳定井壁和保证井径规则的重要钻井液处理剂；常用类型有胺基聚合物等。

目前，现场用聚合物降滤失剂多以固体粉末状产品为主，粉状产品运输储存方便、有效成分高、安全性高。粉状产品主要采用水溶液聚合方式，经过聚合、造粒、烘干、粉碎过程得到。虽然现有的粉剂产品方便运输储存，但使用时直接加入钻井液中溶解速度慢，甚至会形成内部干燥外部润湿的胶泡——鱼眼，鱼眼一旦形成，就很难溶解。如果溶解时间大于循环周期，溶胀颗粒会被震动筛筛出，甚至糊筛，所以使用时必须先配成一定质量浓度的水溶液。这样不仅增加工作量，而且使产品剪切降解、使用不方便，影响产品使用效果。

而通过反相乳液聚合的方式得到降滤失产品，可以加快溶解速度，产品有效利用率高。在达到同样降滤失效果的情况下，反相乳液聚合产品可以大大减少用量，降低钻井液的处理费用，且聚合相对平稳，生产效率高。但是，该法所得产品运输成本高，产品中含有大量有机溶剂，稳定性差、容易凝聚、成本仍旧较高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题在于提供一种速溶聚合物降滤失剂及其制备方法和应用，本申请提供的速溶聚合物降滤失剂为粉剂产品，在复合盐水浆中具有很好的降滤失作用效果，并且成本较低。

本发明提供一种速溶聚合物降滤失剂，其主要以丙烯酸、有机酰胺类单体、分子量调节剂为原料通过反相微悬浮聚合制备得到；所述速溶聚合物降滤失剂为粒径0.4～0.6mm的多孔微球。

同时，本发明还提供一种该钻井液用速溶聚合物降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：

按照质量份，将98～188份水、12～35份丙烯酸、100～158份有机酰胺类单体、0.3～1.75份分子量调节剂和0.25～1.0份致孔剂混合，并调节混合体系pH值为8.0～11.0，得到水相；另将溶剂和分散剂混合溶解，得到油相；

在搅拌条件下，将所得的水相加入所得的油相中，得到混合物悬浮液；将所述混合物悬浮液加入0.125～0.26份引发剂，反应1～3h，得到反应产物混合液；将所述反应产物混合液脱水，得到固体状速溶聚合物降滤失剂。

基于现有反相乳液产品、粉状产品存在的不足，本发明研究采用反相微悬浮聚合方法合成钻井液用降滤失剂粉状产品，具有重要的意义。

经研发，反相微悬浮聚合热易于排除，聚合物易于分离、洗涤、干燥，产品也较纯净、均匀、稳定，既满足产品速溶要求，又能实现溶剂的循环回用，实现绿色生产，满足环保要求。与传统粉剂产品相比，溶解速度快、减少烘干、粉碎环节，产品有效利用率高；现场应用过程中减少粉尘污染、溶解过程中不会产生“鱼眼”，在达到同样效果的情况下，在钻井液中采用反相微悬浮聚合物处理剂，可减少用量，降低钻井液的处理费用，具有很好的发展前景。

目前，尽管反相微悬浮聚合物的研究开展了一些工作，但仅是室内探索，尤其有机溶剂的回收作业也是悬浮聚合中的一个难题，采用该方法研究的粉剂产品应用还未见报道。