CN114989351B - 一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂及其制备方法与应用。该降滤失剂的制备方法包括步骤:将二缩水甘油醚和丙烯酸混合均匀,之后进行反应,得到改性羟基丙烯酸酯单体A;向水中分别加入2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、改性羟基丙烯酸酯单体A、阴离子单体和阳离子单体,搅拌均匀后调节体系的pH至6‑8;在氮气环境中,加入引发剂和链转移剂,进行反应;反应完成后,将所得产物经洗涤、干燥、粉碎,即得。本发明的降滤失剂为低分子量不增粘型聚合物降滤失剂,能够抗200℃以上高温克服目前深部地层水基钻井液所使用的聚合物降滤失剂抗高温抗饱和盐性能差、易增粘的缺点。

Description

一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂及其制 备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂及其制备方法与应用,属于石油工业的油田化学领域。
背景技术
随着经济的高速发展,我国对石油资源的需求越来越高,随着中浅层石油资源的逐渐匮乏,目前我国对深部超深部油气储层的开采力度逐步加大。深部地层一般具有温度高、地层压力大、盐膏层分布广泛等特征,故在钻井过程中经常面临着高温高盐的恶劣环境,给钻井液的性能稳定带来了极大的挑战。高温高盐会导致钻井液聚合物处理剂发生降解、去水化作用,从而分子结构被破坏,影响钻井液的流变、抑制、造壁等性能,使得井壁易失稳、滤失量增大,在钻井过程中容易引发井塌、井漏、黏附卡钻等复杂情况,严重影响了钻井施工的速度,提高了钻井成本,不利于提高经济效益。
降滤失剂是一种能有效降低钻井液在地层中的滤失量的关键处理剂。目前我国各大油田深部地层常用的钻井液降滤失剂存在两大难题:一是抗温抗盐性能较差,抗温一般在180℃以下,在饱和盐钻井液体系中降滤失效果会大幅降低;二是现用降滤失剂一般为高分子量聚合物,加入到钻井液体系中会起到较大的增粘作用,而深部地层使用的高温高密度钻井液体系本身固相含量高、粘度高,故高分子量降滤失剂的加量十分有限,难以起到较好的降滤失效果。
关于降滤失剂的制备有不少专利文献报道。例如:中国专利文献CN113150754A提供一种抗温抗盐水基钻井液降滤失剂,以丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、两性离子单体为原料在引发剂作用下共聚生成,其分子量高达百万,在高密度钻井液体系中增粘严重,对高密度钻井液的流变性能影响较大,对于深部超深部地层高温高密度钻井液体系的适用性还有待考究。中国专利CN110628396A提供一种钻井用环保型抗温抗盐降滤失剂,以改性淀粉纳米晶、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等单体为原料在引发剂作用下接枝共聚生成,其虽然具有一定的环保型,但是抗温仅能达到120℃左右,不适用于超深地层。中国专利文献CN111285964A提供一种钻井液用抗温抗盐微交联型降滤失剂,是由烯基非离子单体、烯基阴离子单体、烯基阳离子单体在交联剂和引发剂作用下加热反应生成的共聚物,所述烯基非离子单体选自丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、甲基丙烯酰胺和乙烯基己内酰胺;所述烯基阴离子单体选自乙烯基磺酸、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸和苯乙烯磺酸;所述烯基阳离子单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、十二烷基二甲基二烯丙基氯化铵和十六烷基二烯丙基氯化铵,其降滤失性主要是通过封堵作用来实现,对地层的适用性较差,遇到大裂缝地层封堵效果较差,则降滤失效果也会大幅下降。
因此,针对深层超深层对钻井液体系抗高温抗高盐的需求,亟需研发出一种新型低分子量抗高温抗饱和盐的降滤失剂,既能具备较好的抗高温抗饱和盐性能,还能减少对高温高密度钻井液流变性能的影响。
发明内容
针对现有技术的不足,尤其是针对现有水基钻井液用聚合物降滤失剂存在的缺点:(1)抗温性能差,在深部超深部地层高温环境下易降解失去作用;(2)抗饱和盐性能差,在钻遇深部盐膏层使用饱和盐钻井液体系时降滤失效果大幅下降;(3)现用降滤失剂一般分子量较高,加入到钻井液体系中对体系流变性能影响较大,本发明提供了一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂及其制备方法与应用。本发明利用阴离子单体、阳离子单体、AMPS以及改性羟基丙烯酸酯这四种单体为原料进行水溶液聚合,通过加入链转移剂调控聚合物的分子量,最终合成一种低分子量的抗高温抗饱和盐聚合物,本发明的降滤失剂为低分子量不增粘型聚合物降滤失剂,能够抗200℃以上高温克服目前深部地层水基钻井液所使用的聚合物降滤失剂抗高温抗饱和盐性能差、易增粘的缺点。
本发明的技术方案如下:
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,包括步骤如下:
(1)将二缩水甘油醚和丙烯酸混合均匀,之后进行反应,得到改性羟基丙烯酸酯单体A;
(2)向水中分别加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、改性羟基丙烯酸酯单体A、阴离子单体和阳离子单体,搅拌均匀后调节体系的pH至6-8;在氮气环境中,加入引发剂和链转移剂,进行反应;反应完成后,将所得产物经洗涤、干燥、粉碎,得到水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂。
根据本发明优选的,步骤(1)中所述二缩水甘油醚和丙烯酸的质量比为1-2:1,进一步优选为1.2-1.5:1。
根据本发明优选的,步骤(1)中所述反应的温度为140-160℃,所述反应的时间为6-8h;反应完成后,自然冷却至室温,即得到改性羟基丙烯酸酯单体A。
根据本发明优选的,步骤(2)中所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量与水的体积之比为0.3-0.4g:1mL。
根据本发明优选的,步骤(2)中所述改性羟基丙烯酸酯单体A与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量比为0.5-1:1。
根据本发明优选的,步骤(2)中所述阴离子单体为乙烯基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠(SSS)、烯丙基磺酸钠(SAS)、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐(SPMAPS,CAS号为31098-21-2)、丙烯酸钠(NaAAc)、对乙烯基苯磺酸钠(NaSS)中的一种或多种;所述阴离子单体与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量比为0.25-0.7:1。
根据本发明优选的,步骤(2)中所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(AODBAC)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)、丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)中的一种或多种;所述阳离子单体与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量比为0.1-0.5:1。
根据本发明优选的,步骤(2)中使用碱溶液调节体系的pH至6-8,所述碱溶液的质量分数为20-40%,所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
根据本发明优选的,步骤(2)中所述引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的一种或多种;所述引发剂的加入质量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、改性羟基丙烯酸酯单体A、阴离子单体和阳离子单体总质量的0.1-0.5%;所述引发剂以引发剂水溶液的形式加入体系中,所述引发剂水溶液的浓度为0.01-0.1g/mL。
根据本发明优选的,步骤(2)中所述链转移剂为乙二醇、甲酸钠、次亚磷酸钠、丙烷、正丁烷、丙酮、2-丙醇、丙醛中的一种或多种;所述链转移剂的加入质量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、改性羟基丙烯酸酯单体A、阴离子单体和阳离子单体总质量的0.5-7%,进一步优选为5-6%。
根据本发明优选的,步骤(2)中所述反应的温度为50-80℃,所述反应的时间为4-6h。
根据本发明优选的,步骤(2)中所述洗涤为使用乙醇洗涤3-5次,所述干燥为在50-60℃下干燥至恒重。
本发明还提供了一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂,所述降滤失剂采用上述制备方法制备得到,所述抗高温抗饱和盐降滤失剂的重均分子量为5000-100000。
根据本发明,上述水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂在水基钻井液中的应用。
本发明的技术特点及有益效果如下:
1、本发明的降滤失剂能够抗200℃高温、抗饱和盐,本发明选择含有磺酸基团的单体,由AMPS、阴离子单体分别引入长链侧基和刚性侧基,使其具有良好的抗高温抗盐性能,本发明的降滤失剂不仅仅在饱和盐钻井液中具有优异的抗温性能,在其他常规水基钻井液或低盐钻井液中也具有优异的抗温性能。
2、本发明通过加入特定量的链转移剂来调控降滤失剂的分子量,从而得到低分子量的降滤失剂,加入到深层高密度钻井液体系中对其流变性能影响很小。
3、本发明的降滤失剂具有优异的降滤失效果。聚合物中含有大量磺酸基、羟基等水化基团,能给黏土颗粒带来吸附的水化层,增强了分散体系的空间稳定性,能有效抑制了微细颗粒的聚结,同时阳离子基团能牢固吸附在粘土颗粒表面,最终形成致密的泥饼,从而达到降滤失的效果。若不加入阳离子单体,会降低降滤失剂在粘土表面的吸附作用,从而对粘土的保护作用减弱,降滤失性能随之降低。
4、本发明降滤失剂的制备过程中,首先使用二缩水甘油醚和丙烯酸制备得到改性羟基丙烯酸酯单体A,所制备的改性羟基丙烯酸酯单体A上含有多个羟基基团,引入单体A可以使合成样品中含有大量羟基,对粘土的吸附作用更强,若将二缩水甘油醚和丙烯酸直接与其他单体反应,或者使用二缩水甘油醚或丙烯酸之一与其他单体反应,则得到的合成样品中羟基数量减少,对粘土的保护作用效果会变差。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明,但不限于此。
同时下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂、材料和设备,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例1
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,包括步骤如下:
(1)将50g二缩水甘油醚和40g丙烯酸加入到反应容器中,在搅拌速率为300r/min,温度为140℃条件下反应6h;反应完成后,自然冷却至室温,得到改性羟基丙烯酸酯单体A,即二元醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯单体A。
(2)向250mL烧杯中加入100mL去离子水,再分别加入40g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,30g改性羟基丙烯酸酯单体A,20g苯乙烯磺酸钠、10g二甲基二烯丙基氯化铵,在搅拌速率为200r/min条件下搅拌20min使单体充分溶解,再使用质量分数为30%的NaOH水溶液调节体系的pH到7;在氮气环境中,向体系中加入浓度为0.05g/mL过硫酸铵水溶液5mL,5g乙二醇,在搅拌速度为300r/min,温度为55℃条件下反应4h,制得淡黄色透明液体。
(3)使用乙醇将步骤(2)的合成产物反复洗涤5次后在60℃下干燥至恒重,研磨成粉末状,即得到低分子量抗高温抗饱和盐聚合物降滤失剂,其重均分子量为21256。
实施例2
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,包括步骤如下:
(1)将60g二缩水甘油醚和30g丙烯酸加入到反应容器中,在搅拌速率为300r/min,温度为140℃条件下反应6h;反应完成后,自然冷却至室温,得到改性羟基丙烯酸酯单体A,即二元醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯单体A。
(2)向250mL烧杯中加入100mL去离子水,再分别加入40g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,30g改性羟基丙烯酸酯单体A,20g苯乙烯磺酸钠、10g二甲基二烯丙基氯化铵,在搅拌速率为200r/min条件下搅拌20min使单体充分溶解,再使用质量分数为30%的NaOH水溶液调节体系的pH到7;在氮气环境中,加入向体系中加入浓度为0.05g/mL过硫酸铵水溶液5mL,5g乙二醇,在搅拌速度为300r/min,温度为55℃条件下反应4h,制得淡黄色透明液体。
(3)使用乙醇将步骤(2)的合成产物反复洗涤5次后在60℃下干燥至恒重,研磨成粉末状,即得到低分子量抗高温抗饱和盐聚合物降滤失剂,其重均分子量为19548。
实施例3
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,包括步骤如下:
(1)将50g二缩水甘油醚和40g丙烯酸加入到反应容器中,在搅拌速率为300r/min,温度为140℃条件下反应6h;反应完成后,自然冷却至室温,得到改性羟基丙烯酸酯单体A,即二元醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯单体A。
(2)向250mL烧杯中加入100mL去离子水,再分别加入40g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,20g改性羟基丙烯酸酯单体A,20g苯乙烯磺酸钠、10g二甲基二烯丙基氯化铵,在搅拌速率为200r/min条件下搅拌20min使单体充分溶解,再使用质量分数为30%的NaOH水溶液调节体系的pH到7;在氮气环境中,向体系中加入浓度为0.05g/mL过硫酸铵水溶液5mL,5g乙二醇,在搅拌速度为300r/min,温度为80℃条件下反应4h,制得淡黄色透明液体。
(3)使用乙醇将步骤(2)的合成产物反复洗涤5次后在60℃下干燥至恒重,研磨成粉末状即得到低分子量抗高温抗饱和盐聚合物降滤失剂,其重均分子量为21582。
实施例4
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入量为30g,其重均分子量为19854。
实施例5
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中苯乙烯磺酸钠加入量为10g,其重均分子量为22684。
实施例6
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中二甲基二烯丙基氯化铵加量为5g,其重均分子量为18995。
实施例7
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中链转移剂的加量为0.5g,其重均分子量为45046。
实施例8
一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中反应温度为70℃,其重均分子量为19843。
对比例1
一种水基钻井液用降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中不加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
对比例2
一种水基钻井液用降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中不加入改性羟基丙烯酸酯单体A。
对比例3
一种水基钻井液用降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中不加入链转移剂,其分子量为406542。
对比例4
一种水基钻井液用降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中不加入苯乙烯磺酸钠。
对比例5
一种水基钻井液用降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入量为50g。
对比例6
一种水基钻井液用降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中改性羟基丙烯酸酯单体A加量为50g。
对比例7
一种水基钻井液用降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中链转移剂的加入量为10g,其分子量为11054。
对比例8
一种水基钻井液用降滤失剂的制备方法如实施例1所述,所不同的是:步骤(2)中苯乙烯磺酸钠的加入量为30g。
试验例
对实施例以及对比例制备的降滤失剂进行如下性能评价:
(1)抗高温抗饱和盐降滤失剂对钻井液流变参数和常温常压滤失量的影响
饱和盐基浆的配制:在400mL蒸馏水中边搅拌边缓慢加入16g膨润土,然后在室温条件下老化24h,再加入144g氯化钠配制成饱和盐基浆。
钻井液样品配制:取400mL饱和盐基浆,分别加入4g制备的降滤失剂,在4000r/min条件下搅拌30min。
性能测试:根据美国石油协会(API)标准(API RP 13B-1,2009)测试所配制的钻井液的流变参数(表观粘度、塑性粘度)和常温常压滤失量,实验结果见表1。
表1
由表1可以看出所有实施例样品加入基浆中,增粘效果不明显,与饱和盐基浆粘度相差很小,且滤失量较小。实施例2相比于实施例1在合成单体A时加入过量的二缩水甘油醚原料,反应原料过多反应不充分导致最终产物中还有较多未反应原料,结果降滤失效果小幅降低,原因是合成的单体A中有效成份相对含量降低,导致最终合成的实施例2样品中羟基基团相对减少,从而不利于形成致密泥饼。实施例3、4、5、6减少了关键单体的用量,会使得合成样品的降滤失效果小幅降低,原因是最终合成样品中关键降滤失基团减少。实施例7相比于实施例1减少了链转移剂的加量,合成样品在饱和盐基浆中粘度增大,原因是链转移剂量减少会导致合成样品分子量增大。实施例8将反应温度改为70℃,与实施例1相比温度升高,粘度和滤失量相差不大。
与实施例1相比,对比例1未加AMPS,对比例4未加入苯乙烯磺酸钠,结果对比例1、4样品在饱和盐基浆中的降滤失效果相较于实施例1样品大幅下降,原因是AMPS和苯乙烯磺酸钠中的磺酸基团引入到合成的聚合物样品能起到抗盐和保护粘土的关键作用。对比例2相比于实施例1未加入单体A,结果其降滤失效果变差,原因是单体A中含有多个羟基基团,其能增强分散体系的空间稳定性,能有效抑制了粘土颗粒的聚结,缺少单体A的对比例2样品不利于形成致密的泥饼。对比例3相比于实施例1未加入链转移剂,合成的样品分子量显著增大,从表2结果可以看出对饱和盐基浆的流变性能影响较大,而对降滤失效果影响较小,原因是增大基浆粘度也是降低滤失量的一个重要途径。对比例5、6、7、8相比于实施例1分别增加了AMPS、单体A、链转移剂和苯乙烯磺酸钠的用量,结果表明加入1%对比例5、6、7、8的饱和盐基浆的流变性能以及降滤失性能相比于实施例1变化很小,说明加过量关键单体和链处理剂对样品效果影响不大,反而增加了制备成本,是不值得推荐的。
(2)超高温处理后钻井液的性能变化
饱和盐基浆的配制:在400mL蒸馏水中边搅拌边缓慢加入16g膨润土,然后在室温条件下老化24h,再加入144g氯化钠配制成饱和盐基浆。
钻井液样品配制:取400mL饱和盐基浆,分别加入4g制备的降滤失剂,在4000r/min条件下搅拌30min。
钻井液老化处理:利用滚子加热炉,对钻井液样品进行老化处理,处理温度为200℃,时间为16h。
老化后性能测试:老化后,在4000r/min条件下搅拌30min,根据美国石油协会(API)标准(API RP 13B-1,2009)测试所配制的钻井液的流变参数(表观粘度、塑性粘度)和常温常压滤失量,实验结果见表2。
表2
由表2数据可以看出,在200℃条件下老化16h后,聚合物降滤失剂会部分水解,导致基浆加入样品后粘度会小幅降低,滤失量会有明显增加,但仍远远低于饱和盐基浆,说明高温条件下聚合物降滤失剂样品仍能起到保护粘土形成致密泥饼的作用,具有良好的抗温性。从实施例数据可以看出经过高温200℃老化16h后其滤失量要低于对比例1-4,和VH-3,和DSP-1、DSP-2相差较小,总体上实施例样品降滤失效果较好。对比例1未加入AMPS,对比例4未加入苯乙烯磺酸钠,高温老化后滤失量显著增加,说明AMPS、苯乙烯磺酸钠对于提高抗温性有着重要的作用。对比例2未加入单体A,老化后降滤失效果较差。对比例3未加链转移剂,合成样品分子量明显增大,老化后粘度大幅减低,滤失量也明显增大。对比例5、6、7、8加入了过量的关键单体和链转移剂,与实施例样品相比流变性能、降滤失效果变化很小,提高了制备成本但实际效益很低。
(3)高温高压滤失量测定
饱和盐基浆的配制:在400mL蒸馏水中边搅拌边缓慢加入16g膨润土,然后在室温条件下老化24h,再加入144g氯化钠配制成饱和盐基浆。
钻井液样品配制:取400mL饱和盐基浆,分别加入12g制备的降滤失剂,在4000r/min条件下搅拌30min。
钻井液老化处理:利用滚子加热炉,对钻井液样品进行老化处理,处理温度为200℃,时间为16h。
由于实验仪器温度限制,根据美国石油协会(API)标准(API RP 13B-1,2009)测定老化后的钻井液的高温高压滤失量,测定条件为180℃×16h,实验结果见表3。
表3
200℃老化后,在180℃下测定高温高压滤失量,实验结果从表3可以看出与表2结果一致。实施例的高温高压滤失量都小于50mL,最优的为34mL。
综合以上实验结果可以看出,本发明抗超高温抗饱和盐降滤失剂具有显著的优点:首先AMPS和阴离子单体的加入能有效提高聚合物本身的抗温性和耐盐水解能力;其次单体A的加入能使得聚合物中含有大量的羟基基团,有助于保护粘土形成致密泥饼;最后使用链转移剂控制合成聚合物的低分子量,使得最终合成的聚合物在基浆中增粘不明显,加入到深部地层所使用的钻井液体系中对其流变性能影响很小。

Claims (8)

1.一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,包括步骤如下:
(1)将二缩水甘油醚和丙烯酸混合均匀,之后进行反应,得到改性羟基丙烯酸酯单体A;所述二缩水甘油醚和丙烯酸的质量比为1-2:1;
(2)向水中分别加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、改性羟基丙烯酸酯单体A、阴离子单体和阳离子单体,搅拌均匀后调节体系的pH至6-8;在氮气环境中,加入引发剂和链转移剂,进行反应;反应完成后,将所得产物经洗涤、干燥、粉碎,得到水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂;
所述改性羟基丙烯酸酯单体A与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量比为0.5-1:1;
所述阴离子单体为乙烯基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、丙烯酸钠、对乙烯基苯磺酸钠中的一种或多种;所述阴离子单体与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量比为0.25-0.7:1;
所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或多种;所述阳离子单体与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量比为0.1-0.5:1;
所述链转移剂为乙二醇、甲酸钠、次亚磷酸钠、丙烷、正丁烷、丙酮、2-丙醇、丙醛中的一种或多种;所述链转移剂的加入质量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、改性羟基丙烯酸酯单体A、阴离子单体和阳离子单体总质量的0.5-7%。
2.根据权利要求1所述水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述二缩水甘油醚和丙烯酸的质量比为1.2-1.5:1;所述反应的温度为140-160℃,所述反应的时间为6-8h。
3.根据权利要求1所述水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量与水的体积之比为0.3-0.4g:1mL。
4.根据权利要求1所述水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中使用碱溶液调节体系的pH至6-8,所述碱溶液的质量分数为20-40%,所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾;
所述引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的一种或多种;所述引发剂的加入质量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、改性羟基丙烯酸酯单体A、阴离子单体和阳离子单体总质量的0.1-0.5%;所述引发剂以引发剂水溶液的形式加入体系中,所述引发剂水溶液的浓度为0.01-0.1g/mL。
5.根据权利要求1所述水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述链转移剂的加入质量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、改性羟基丙烯酸酯单体A、阴离子单体和阳离子单体总质量的5-6%。
6.根据权利要求1所述水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述反应的温度为50-80℃,所述反应的时间为4-6h;所述洗涤为使用乙醇洗涤3-5次,所述干燥为在50-60℃下干燥至恒重。
7.一种水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂,所述降滤失剂采用权利要求1所述制备方法制备得到,所述抗高温抗饱和盐降滤失剂的重均分子量为5000-100000。
8.权利要求7所述水基钻井液用低分子量抗高温抗饱和盐降滤失剂在水基钻井液中的应用。
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