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您当前的位置： 环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的制备方法与流程
2021-02-02 18:02:35|
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起点商标网 本发明涉及涉及钻井液用封堵防塌剂
技术领域：
，具体是一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的制备方法。
背景技术：
：七十年代美国专利曾报导由苯酚、尿素、甲醛、亚硫酸盐及其他改性组分三聚腈胺、水杨酸和苯甲酸等合成的聚合物降滤失剂，然而由合成方法难以控制，且成本高，抗温和抗盐性能差等缺点，没有广泛应用。八十年代我国研制的公开号为cn85106524a的专利公开了一种含有腐植酸的新型钻井泥浆处理剂及制备方法，该方法以磺甲基腐钠、磺甲基酚醛树脂和磺甲基水解聚丙烯腈为原料，经过常压抽提---沉降排渣---蒸发浓缩，再经磺化后与酚醛树脂进行接枝聚合的工艺路线制得产品，虽然其产品性能超过了美国的产品，但原料利用率不高和成本较高，沉降排渣造成二次污染，抗盐效果差等缺点。技术实现要素：本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的制备方法，其原料利用率高，不形成二次污染，成本低；抗温抗盐性能好，降粘效果好，有改善流变性能。本发明是通过以下技术方案实现的：一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：a．按重量份将腐殖酸30-68份、腈纶废丝8-23份、水43-58份和强碱10-20份加入反应釜中30℃-160℃反应2-5小时；b.按重量份将20-30份的络合高分子聚合物转移至反应釜中，在95℃-105℃下反应1-2小时；c．反应后，按重量份依次加入3-3.8份的水、2-5份的偏重亚硫酸钠、亚硫酸钠中的一种或其混合物、0.5-1份浓度为30%-40%的甲醛和0.2-0.8份的苯酚，在120℃-155℃下反应0.5-2.5小时；d．按重量份加入15-25份水解聚丙烯腈铵盐，100℃-110℃的温度下反应0.5-1.5小时；e．经干燥后得到固体产品。优选的，所述的络合高分子聚合物制备具体步骤如下：a、按重量份将35-58份的玉米淀粉和15-30份质量浓度为30%-40%的液碱，加入捏合机中在100℃-120℃下捏合反应0.3-1小时；b、反应后，按重量份将10-15份的醋酸加入捏合机中，在120-145℃下反应0.5-2.5小时，反应物捏合成颗粒。优选的，所述腐殖酸有效物含量为50%-60%。优选的，所述腐殖酸为风化煤腐殖酸。优选的，所述的强碱是naoh。优选的，所述甲醛的质量浓度为36%。优选的，所述液碱的质量浓度为33%。优选的，所述步骤e中的干燥温度为200℃-300℃。本发明与现有技术相比较，具有以下优点：采用全密闭工艺，不生产废气废渣，原料利用率高，不形成二次污染，成本低；抗温抗盐性能好，降粘效果好，有改善流变性能；配伍性好，可与其他处理剂配合使用，降低钻中综合成本；本发明的原料腈纶废丝的利用是一种废物利用，其价格低廉，供应充足，二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，且经碱化后可降解，大大增强了抗盐能力。具体实施方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例一一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂是由下述重量份的原料制成的：络合高分子聚合物20份，腐殖酸30份，水解聚丙烯腈铵盐15份，腈纶废丝8份，水46份，naoh10份，偏重亚硫酸钠2份、质量浓度为30%的甲醛溶液0.5份和苯酚0.2份，本发明的原料腈纶废丝的利用是一种废物利用，其价格低廉，供应充足，二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，且经碱化后可降解，大大增强了抗盐能力。其中，络合高分子聚合物由35份玉米淀粉、15份浓度为30%的液碱和10份醋酸组成；腐殖酸有效物含量为50%。其中，络合高分子聚合物制备具体步骤如下：a、将上述重量份的玉米淀粉和质量浓度为30%的液碱，加入捏合机中在100℃的高温下捏合反应1小时；b、反应后，将上述重量份的醋酸加入捏合机中，在135℃下反应0.5小时，观察反应情况，反应物捏合成灰色颗粒即可，待其他下面操作完成备用；本络合高分子聚合物使用了常见的材料，使得生产采购难度降低，同时降低了合成的成本，便于推广。本发明滤失剂的制备步骤如下：a．将上述重量份的腐殖酸、腈纶废丝、naoh和43份的水，加入反应釜中30℃反应5小时；b.将上述重量份的络合高分子聚合物转移至反应釜中，在100℃下搅拌反应1小时；c．反应后，按上述重量份依次加入剩余的水、偏重亚硫酸钠、甲醛和苯酚，在120℃下反应2.5小时即可；d．按要求加入上述重量份的水解聚丙烯腈铵盐，在100℃温度下反应1.5小时；e．在200℃的温度下经干燥后得到固体产品，即环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂。实施例二一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂是由下述重量份的原料制成的：络合高分子聚合物30份，腐殖酸68份，水解聚丙烯腈铵盐25份，腈纶废丝23份，水61.8份，naoh20份，亚硫酸钠5份，质量浓度为33%的甲醛1份和0.8份的苯酚，本发明的原料腈纶废丝的利用是一种废物利用，其价格低廉，供应充足，二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，且经碱化后可降解，大大增强了抗盐能力。其中，络合高分子聚合物由58份玉米淀粉、30份质量浓度为40%的液碱和15份醋酸组成；腐殖酸有效物含量为60%。其中，络合高分子聚合物制备具体步骤如下：a、将上述重量份的玉米淀粉和质量浓度为40%的液碱，加入捏合机中在110℃的高温下捏合快速反应0.5小时；b、反应后，按上述重量份的醋酸加入捏合机中，在120℃下反应2.5小时，观察反应情况，反应物捏合成灰色颗粒即可，待其他下面操作完成备用；本络合高分子聚合物使用了常见的材料，使得生产采购难度降低，同时降低了合成的成本，便于推广。本发明的滤失剂制备步骤如下：a．将上述重量份的腐殖酸、腈纶废丝、naoh和58份的水，加入反应釜中160℃反应2小时；b.将上述重量份的络合高分子聚合物转移至反应釜中，在105℃慢速搅拌反应2小时；c．反应后，依次加入上述重量份剩余的水、亚硫酸钠、甲醛和苯酚，在155℃下反应0.5小时即可；d．按要求加入上述重量份的水解聚丙烯腈铵盐，在110℃温度下反应0.5小时；e．在300℃高温下干燥后得到固体产品。实施例三环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂是由下述重量份的原料制成的：络合高分子聚合物25份，腐殖酸49份，水解聚丙烯腈铵盐20份，腈纶废丝15份，水48份，naoh15份，亚硫酸钠3份、浓度为40%的甲醛溶液0.8份和0.6份的苯酚，本发明的原料腈纶废丝的利用是一种废物利用，其价格低廉，供应充足，二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，且经碱化后可降解，大大增强了抗盐能力。其中，络合高分子聚合物由48份玉米淀粉、20份质量浓度为33%的液碱和12份醋酸组成；腐殖酸有效物含量60%。其中，络合高分子聚合物制备具体步骤如下：a、将上述重量份的玉米淀粉和质量浓度为33%的液碱，加入捏合机中在120℃的高温下捏合快速反应0.3小时；b、反应后，按上述重量份将醋酸加入捏合机中，在145℃下反应0.5小时，观察反应情况，反应物捏合成颗粒备用。一种制备环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的方法，包括以下步骤：a．按上述重量份的腐殖酸、腈纶废丝、45份的水和naoh，加入反应釜中80℃反应2.5小时；b.将上述重量份的络合高分子聚合物转移至反应釜中，在95℃慢速搅拌反应1.5小时；c．反应后，按重量份依次加入剩余的水、亚硫酸钠、甲醛和苯酚，在135℃下反应1.5小时；d．按要求加入上述重量份的水解聚丙烯腈铵盐，在105℃温度下反应1小时；e．经250℃的温度进行干燥后得到固体产品。本发明生产工艺采用全密闭工艺，不生产废气废渣，原料利用率高，不形成二次污染，成本低，抗温抗盐性能好，降粘效果好，有改善流变性能，配伍性好，可与其他处理剂配合使用，降低钻中综合成本，广泛适用于淡水和盐水或污染下的探井（无荧光）。本发明的环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂经试验测得主要性能如下：样品及加量测定条件表观粘度av降粘率api失水mlhthp失水ml/30min淡水基浆室温59/2570淡水基浆3%降滤失剂180℃/16h20795224%nacl基浆5%降滤失剂180℃/16h2270823表中检测方法量取400ml蒸馏水，加入40g钻井液试验用土（sy5490），无水碳酸钠1.4g，高速搅拌20min，在搅拌过程中停下两次以刮下粘附在器壁上的粘土，然后将此浆倒入样品杯中密闭静置24h，配得基浆。将基浆高速搅拌5min后用六速旋转粘度测定测表观粘度、用中压滤失仪测api失水量，用高温高压滤失仪测定高温高压（hthp）失水量。取400ml基浆一份，加入12g降滤失剂，高速搅拌20min，装入高温罐，于180℃下热滚16h后，冷却取出，高速搅拌5min后按gb/t16783.1-2006测表观粘度、降粘率、api滤失量、高温高压（hthp）失水量。取基浆400ml，分别加入16.00g氯化钠（nacl），高速搅拌20min。加入20.00g（5%）降滤失剂，高速搅拌20min，装入高温罐，于180℃下滚动16h，冷却取出，高速搅拌5min，高速搅拌5min后用六速旋转粘度测定测表观粘度、用中压滤失仪测api失水量，用高温高压滤失仪测定高温高压（hthp）失水量。由上表可知，普通淡水基浆在不加入本发明的情况下，api失水25ml，hthp失水70ml/30min，而在淡水基浆中加入3%的本发明可以有效降低失水，在加入本发明后，尤其在增加温度后，能有效降低表观粘度，降粘效果好，有改善流变性能，配伍性好，可与其他处理剂配合使用，降低钻中综合成本，而且原料腈纶废丝价格低廉，供应充足、二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，在强碱作用下可降解。在4%nacl基浆中使用5%的本发明，其表观粘度、api失水和hthp失水相对于淡水基浆无大的波动，从而表明其大大增强了抗盐抗温能力。本发明生产工艺采用全密闭工艺，不生产废气废渣，原料利用率高，不形成二次污染，成本低，抗温抗盐性能好，降粘效果好，有改善流变性能，配伍性好，可与其他处理剂配合使用，降低钻中综合成本，广泛适用于淡水和盐水或污染下的探井（无荧光）。本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3
技术领域：
，具体是一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的制备方法。
背景技术：
：七十年代美国专利曾报导由苯酚、尿素、甲醛、亚硫酸盐及其他改性组分三聚腈胺、水杨酸和苯甲酸等合成的聚合物降滤失剂，然而由合成方法难以控制，且成本高，抗温和抗盐性能差等缺点，没有广泛应用。八十年代我国研制的公开号为cn85106524a的专利公开了一种含有腐植酸的新型钻井泥浆处理剂及制备方法，该方法以磺甲基腐钠、磺甲基酚醛树脂和磺甲基水解聚丙烯腈为原料，经过常压抽提---沉降排渣---蒸发浓缩，再经磺化后与酚醛树脂进行接枝聚合的工艺路线制得产品，虽然其产品性能超过了美国的产品，但原料利用率不高和成本较高，沉降排渣造成二次污染，抗盐效果差等缺点。技术实现要素：本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的制备方法，其原料利用率高，不形成二次污染，成本低；抗温抗盐性能好，降粘效果好，有改善流变性能。本发明是通过以下技术方案实现的：一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：a．按重量份将腐殖酸30-68份、腈纶废丝8-23份、水43-58份和强碱10-20份加入反应釜中30℃-160℃反应2-5小时；b.按重量份将20-30份的络合高分子聚合物转移至反应釜中，在95℃-105℃下反应1-2小时；c．反应后，按重量份依次加入3-3.8份的水、2-5份的偏重亚硫酸钠、亚硫酸钠中的一种或其混合物、0.5-1份浓度为30%-40%的甲醛和0.2-0.8份的苯酚，在120℃-155℃下反应0.5-2.5小时；d．按重量份加入15-25份水解聚丙烯腈铵盐，100℃-110℃的温度下反应0.5-1.5小时；e．经干燥后得到固体产品。优选的，所述的络合高分子聚合物制备具体步骤如下：a、按重量份将35-58份的玉米淀粉和15-30份质量浓度为30%-40%的液碱，加入捏合机中在100℃-120℃下捏合反应0.3-1小时；b、反应后，按重量份将10-15份的醋酸加入捏合机中，在120-145℃下反应0.5-2.5小时，反应物捏合成颗粒。优选的，所述腐殖酸有效物含量为50%-60%。优选的，所述腐殖酸为风化煤腐殖酸。优选的，所述的强碱是naoh。优选的，所述甲醛的质量浓度为36%。优选的，所述液碱的质量浓度为33%。优选的，所述步骤e中的干燥温度为200℃-300℃。本发明与现有技术相比较，具有以下优点：采用全密闭工艺，不生产废气废渣，原料利用率高，不形成二次污染，成本低；抗温抗盐性能好，降粘效果好，有改善流变性能；配伍性好，可与其他处理剂配合使用，降低钻中综合成本；本发明的原料腈纶废丝的利用是一种废物利用，其价格低廉，供应充足，二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，且经碱化后可降解，大大增强了抗盐能力。具体实施方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例一一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂是由下述重量份的原料制成的：络合高分子聚合物20份，腐殖酸30份，水解聚丙烯腈铵盐15份，腈纶废丝8份，水46份，naoh10份，偏重亚硫酸钠2份、质量浓度为30%的甲醛溶液0.5份和苯酚0.2份，本发明的原料腈纶废丝的利用是一种废物利用，其价格低廉，供应充足，二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，且经碱化后可降解，大大增强了抗盐能力。其中，络合高分子聚合物由35份玉米淀粉、15份浓度为30%的液碱和10份醋酸组成；腐殖酸有效物含量为50%。其中，络合高分子聚合物制备具体步骤如下：a、将上述重量份的玉米淀粉和质量浓度为30%的液碱，加入捏合机中在100℃的高温下捏合反应1小时；b、反应后，将上述重量份的醋酸加入捏合机中，在135℃下反应0.5小时，观察反应情况，反应物捏合成灰色颗粒即可，待其他下面操作完成备用；本络合高分子聚合物使用了常见的材料，使得生产采购难度降低，同时降低了合成的成本，便于推广。本发明滤失剂的制备步骤如下：a．将上述重量份的腐殖酸、腈纶废丝、naoh和43份的水，加入反应釜中30℃反应5小时；b.将上述重量份的络合高分子聚合物转移至反应釜中，在100℃下搅拌反应1小时；c．反应后，按上述重量份依次加入剩余的水、偏重亚硫酸钠、甲醛和苯酚，在120℃下反应2.5小时即可；d．按要求加入上述重量份的水解聚丙烯腈铵盐，在100℃温度下反应1.5小时；e．在200℃的温度下经干燥后得到固体产品，即环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂。实施例二一种环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂是由下述重量份的原料制成的：络合高分子聚合物30份，腐殖酸68份，水解聚丙烯腈铵盐25份，腈纶废丝23份，水61.8份，naoh20份，亚硫酸钠5份，质量浓度为33%的甲醛1份和0.8份的苯酚，本发明的原料腈纶废丝的利用是一种废物利用，其价格低廉，供应充足，二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，且经碱化后可降解，大大增强了抗盐能力。其中，络合高分子聚合物由58份玉米淀粉、30份质量浓度为40%的液碱和15份醋酸组成；腐殖酸有效物含量为60%。其中，络合高分子聚合物制备具体步骤如下：a、将上述重量份的玉米淀粉和质量浓度为40%的液碱，加入捏合机中在110℃的高温下捏合快速反应0.5小时；b、反应后，按上述重量份的醋酸加入捏合机中，在120℃下反应2.5小时，观察反应情况，反应物捏合成灰色颗粒即可，待其他下面操作完成备用；本络合高分子聚合物使用了常见的材料，使得生产采购难度降低，同时降低了合成的成本，便于推广。本发明的滤失剂制备步骤如下：a．将上述重量份的腐殖酸、腈纶废丝、naoh和58份的水，加入反应釜中160℃反应2小时；b.将上述重量份的络合高分子聚合物转移至反应釜中，在105℃慢速搅拌反应2小时；c．反应后，依次加入上述重量份剩余的水、亚硫酸钠、甲醛和苯酚，在155℃下反应0.5小时即可；d．按要求加入上述重量份的水解聚丙烯腈铵盐，在110℃温度下反应0.5小时；e．在300℃高温下干燥后得到固体产品。实施例三环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂是由下述重量份的原料制成的：络合高分子聚合物25份，腐殖酸49份，水解聚丙烯腈铵盐20份，腈纶废丝15份，水48份，naoh15份，亚硫酸钠3份、浓度为40%的甲醛溶液0.8份和0.6份的苯酚，本发明的原料腈纶废丝的利用是一种废物利用，其价格低廉，供应充足，二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，且经碱化后可降解，大大增强了抗盐能力。其中，络合高分子聚合物由48份玉米淀粉、20份质量浓度为33%的液碱和12份醋酸组成；腐殖酸有效物含量60%。其中，络合高分子聚合物制备具体步骤如下：a、将上述重量份的玉米淀粉和质量浓度为33%的液碱，加入捏合机中在120℃的高温下捏合快速反应0.3小时；b、反应后，按上述重量份将醋酸加入捏合机中，在145℃下反应0.5小时，观察反应情况，反应物捏合成颗粒备用。一种制备环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂的方法，包括以下步骤：a．按上述重量份的腐殖酸、腈纶废丝、45份的水和naoh，加入反应釜中80℃反应2.5小时；b.将上述重量份的络合高分子聚合物转移至反应釜中，在95℃慢速搅拌反应1.5小时；c．反应后，按重量份依次加入剩余的水、亚硫酸钠、甲醛和苯酚，在135℃下反应1.5小时；d．按要求加入上述重量份的水解聚丙烯腈铵盐，在105℃温度下反应1小时；e．经250℃的温度进行干燥后得到固体产品。本发明生产工艺采用全密闭工艺，不生产废气废渣，原料利用率高，不形成二次污染，成本低，抗温抗盐性能好，降粘效果好，有改善流变性能，配伍性好，可与其他处理剂配合使用，降低钻中综合成本，广泛适用于淡水和盐水或污染下的探井（无荧光）。本发明的环保可降解型抗高温抗盐防塌降滤失剂经试验测得主要性能如下：样品及加量测定条件表观粘度av降粘率api失水mlhthp失水ml/30min淡水基浆室温59/2570淡水基浆3%降滤失剂180℃/16h20795224%nacl基浆5%降滤失剂180℃/16h2270823表中检测方法量取400ml蒸馏水，加入40g钻井液试验用土（sy5490），无水碳酸钠1.4g，高速搅拌20min，在搅拌过程中停下两次以刮下粘附在器壁上的粘土，然后将此浆倒入样品杯中密闭静置24h，配得基浆。将基浆高速搅拌5min后用六速旋转粘度测定测表观粘度、用中压滤失仪测api失水量，用高温高压滤失仪测定高温高压（hthp）失水量。取400ml基浆一份，加入12g降滤失剂，高速搅拌20min，装入高温罐，于180℃下热滚16h后，冷却取出，高速搅拌5min后按gb/t16783.1-2006测表观粘度、降粘率、api滤失量、高温高压（hthp）失水量。取基浆400ml，分别加入16.00g氯化钠（nacl），高速搅拌20min。加入20.00g（5%）降滤失剂，高速搅拌20min，装入高温罐，于180℃下滚动16h，冷却取出，高速搅拌5min，高速搅拌5min后用六速旋转粘度测定测表观粘度、用中压滤失仪测api失水量，用高温高压滤失仪测定高温高压（hthp）失水量。由上表可知，普通淡水基浆在不加入本发明的情况下，api失水25ml，hthp失水70ml/30min，而在淡水基浆中加入3%的本发明可以有效降低失水，在加入本发明后，尤其在增加温度后，能有效降低表观粘度，降粘效果好，有改善流变性能，配伍性好，可与其他处理剂配合使用，降低钻中综合成本，而且原料腈纶废丝价格低廉，供应充足、二次利用不产生废渣废气等，有利于环保，在强碱作用下可降解。在4%nacl基浆中使用5%的本发明，其表观粘度、api失水和hthp失水相对于淡水基浆无大的波动，从而表明其大大增强了抗盐抗温能力。本发明生产工艺采用全密闭工艺，不生产废气废渣，原料利用率高，不形成二次污染，成本低，抗温抗盐性能好，降粘效果好，有改善流变性能，配伍性好，可与其他处理剂配合使用，降低钻中综合成本，广泛适用于淡水和盐水或污染下的探井（无荧光）。本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3
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