應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑及其降粘工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑，包括葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1∶1-1∶3。本發(fā)明還公開(kāi)了一種應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的降粘工藝。本發(fā)明能有效的對(duì)膨潤(rùn)土溶液進(jìn)行降粘，且降粘效果好，降粘成本低，降粘效率高。
【專利說(shuō)明】應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑及其降粘工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種評(píng)價(jià)葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺復(fù)配后降粘性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]控制鉆井液稠化的手段除控制固相含量外，主要是添加降粘劑，以降低體系的粘度和剪切力，使其具有適宜的流變性。降粘劑是能降低粘度和剪切力的化學(xué)劑。無(wú)論從使用的必要性還是從使用的數(shù)量上來(lái)說(shuō) ，降粘劑都是鉆井過(guò)程中不可缺少的鉆井液處理劑之一，它對(duì)調(diào)節(jié)鉆井液流變性起著非常重要的作用。
[0003]鉆井液在使用過(guò)程中，常常由于溫度升高、鹽侵或鈣侵、固相含量增加或處理劑失效等原因，使鉆井液中粘土顆粒形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，引起鉆井液的稠化，使鉆井液粘度、切力增加。若粘度、切力過(guò)大，則會(huì)造成開(kāi)泵困難、鉆屑難以除去等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致各種井下復(fù)雜情況。因此，在鉆井液使用和維護(hù)過(guò)程中，需要控制鉆井液的稠化。
[0004]隨著鉆井液技術(shù)的發(fā)展，鉆井液降粘劑的研究也有了很大進(jìn)展。為了控制鉆井液稠化，早在20世紀(jì)30年代末就開(kāi)始使用聚磷酸鹽降粘劑，在常溫和低溫下它們具有較好的降粘效果，但在約65°C它們就開(kāi)始分解失效。40年代丹寧被廣泛地用作鉆井液降粘劑，但也僅適用于中深井。50年代開(kāi)始使用丹寧和木質(zhì)素磺酸鈣處理的石灰鉆井液以及鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的石膏鉆井液，但它們分別出現(xiàn)高溫固化和高溫稠化問(wèn)題。
[0005]60年代成功地研制了抗鹽、抗鈣和抗溫(150-170°C )的鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽(FCLS)降粘劑。30多年來(lái)，該降粘劑一直壟斷市場(chǎng)，但是FCLS含有金屬鉻離子，且用量又相當(dāng)大，每年僅一個(gè)中型油田鉆井就需要2000t左右，這就給環(huán)境和地下水造成非常嚴(yán)重的污染。
[0006]據(jù)報(bào)導(dǎo)，鉻對(duì)人體組織有強(qiáng)烈的刺激性、腐蝕性、致突變與細(xì)胞遺傳毒性和致癌，因此許多油田已禁止使用FCLS。70年代磺化褐煤和磺化單寧的研制成功，使泥漿的抗溫極限得到了進(jìn)一步提高，但不抗鹽，只適用于深井和淡水泥漿。因陰離子型降粘劑分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，決定了在調(diào)整鉆井液流變性的同時(shí)，會(huì)削弱鉆井液對(duì)粘土的抑制性，使鉆井液的屈服值增高，導(dǎo)致低固相難以實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題。
[0007]選用聚合物來(lái)與聚合物型降粘劑復(fù)配的降粘效果比較好，可以選用聚合物來(lái)復(fù)配，如選用聚乙二醇。同時(shí)選擇復(fù)配物時(shí)還應(yīng)該注意它對(duì)環(huán)境是否有毒害作用，選擇的復(fù)配劑必須是無(wú)毒無(wú)污染的。從降粘機(jī)理可以看出，可以選用含有這種降粘作用的基團(tuán)的化合物來(lái)復(fù)配，這些基團(tuán)能夠在粘土顆粒的斷鍵邊緣上形成吸附水化層，從而削弱或拆散了粘土顆粒間通過(guò)端一面和端一端連接而形成的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，致使鉆井液的粘度和切力顯著降低

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑，該復(fù)合降粘劑能有效的對(duì)膨潤(rùn)土溶液進(jìn)行降粘，且降粘效果好，降粘成本低，降粘效率高。[0009]本發(fā)明的另一目的還在于提供了一種應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的降粘工藝。
[0010]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種評(píng)價(jià)葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺復(fù)配后降粘性能的方法，包括以下步驟:
[0011]應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑，包括葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 1-1: 3。
[0012]按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1:1。
[0013]按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 2。
[0014]按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)， 所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 3。
[0015]應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的降粘工藝，包括以下步驟:
[0016](a)首先，將葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺按照權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)目所述的比例復(fù)配；
[0017](b)將復(fù)配好的葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺按照一定加入量加入膨潤(rùn)土溶液；
[0018](C)啟動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌，且在攪拌的過(guò)程中通過(guò)粘度計(jì)測(cè)定膨潤(rùn)土基漿溶液的粘度，直至基漿粘度不再變化為止。
[0019]所述步驟(b)中，控制復(fù)合降粘劑的加入量分別為0.05 %、0.10 %、0.15%、
0.20%,0.25%,0.30%,0.35%,0.40%,0.45%,0.50%。
[0020]所述步驟(b)中，攪拌時(shí)間均為10分鐘。
[0021]所述步驟(b)中，控制攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min。
[0022]所述步驟(b)中，粘度計(jì)為旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。
[0023]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能有效的對(duì)膨潤(rùn)土溶液進(jìn)行降粘，且降粘效果好，降粘成本低，降粘效率高。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
[0025]實(shí)施例:
[0026]應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑，包括葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 1-1: 3。
[0027]按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1:1。
[0028]按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 2。
[0029]按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 3。
[0030]應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的降粘工藝，包括以下步驟:
[0031](a)首先，將葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺按照權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)目所述的比例復(fù)配；
[0032](b)將復(fù)配好的葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺按照一定加入量加入膨潤(rùn)土溶液；
[0033](C)啟動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌，且在攪拌的過(guò)程中通過(guò)粘度計(jì)測(cè)定膨潤(rùn)土基漿溶液的粘度，直至基漿粘度不再變化為止。
[0034]所述步驟(b)中，控制復(fù)合降粘劑的加入量分別為0.05 %、0.10 %、0.15%、
0.20%,0.25%,0.30%,0.35%,0.40%,0.45%,0.50%。[0035]所述步驟(b)中，攪拌時(shí)間均為10分鐘。
[0036]所述步驟(b)中，控制攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min。
[0037]所述步驟(b)中，粘度計(jì)為旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。
[0038]在配好的膨潤(rùn)土泥漿基漿中，加入0.05%的葡萄糖酸鈉和0.10%聚丙烯酰胺(質(zhì)量比為1: 2)，高速攪拌10分鐘，測(cè)定其粘度(轉(zhuǎn)速為100/rmin)，按公式計(jì)算降粘率。重復(fù)十次，使得葡萄糖酸鈉的加入量分別為0.05%,0.10%,0.15%,0.20%,0.25%,0.30%,
0.35%,0.40%,0.45%,0.50%。聚丙烯酰胺的加入量分別為 0.10%,0.20%,0.30%, 0.40%,0.50%,0.60%,0.70%,0.80%,0.90%Λ.00%。
[0039]葡萄糖酸鈉與聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為1: 3
[0040]在配好的膨潤(rùn)土泥漿基漿中，加入0.05%的葡萄糖酸鈉和0.15%聚丙烯酰胺(質(zhì)量比為1: 3)，高速攪拌10分鐘，測(cè)定其粘度(轉(zhuǎn)速為100/rmin)，按公式計(jì)算降粘率。重復(fù)十次，使得葡萄糖酸鈉的加入量分別為0.05%,0.10%,0.15%,0.20%,0.25%,0.30%,
0.35%,0.40%,0.45%,0.50%。聚丙烯酰胺的加入量分別為 0.15%,0.30%,0.45%,
0.60%,0.75%,0.90%U.05%U.20%U.35%U.50%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示
[0041]
【權(quán)利要求】
1.應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑，其特征在于，包括葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 1-1: 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑，其特征在于，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑，其特征在于，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的復(fù)合降粘劑，其特征在于，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺的比值為1: 3。
5.應(yīng)用于膨潤(rùn)土溶液的降粘工藝，其特征在于，包括以下步驟: (a)首先，將葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺按照權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)目所述的比例復(fù)配； (b)將復(fù)配好的葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺按照一定加入量加入膨潤(rùn)土溶液； (c)啟動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌，且在攪拌的過(guò)程中通過(guò)粘度計(jì)測(cè)定膨潤(rùn)土基漿溶液的粘度，直至基漿粘度不再變化為止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評(píng)價(jià)葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺復(fù)配后降粘性能的方法，其特征在于，所述步驟(b)中，控制復(fù)合降粘劑的加入量分別為0.05%、0.10%,0.15%,0.20%,0.25%,0.30%,0.35%,0.40%,0.45%,0.50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺復(fù)配后降粘性能的方法，其特征在于，所述步驟(b)中，攪拌時(shí)間均為10分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺復(fù)配后降粘性能的方法，其特征在于，所述步驟(b)中，控制攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min。`
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)葡萄糖酸鈉和聚丙烯酰胺復(fù)配后降粘性能的方法，其特征在于，所述步驟(b)中，粘度計(jì)為旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。
【文檔編號(hào)】C09K8/035GK103725265SQ201210404761
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月10日
【發(fā)明者】曾理 申請(qǐng)人:曾理