成膜剂组合物和成膜剂以及钻井液及其应用_3

文档序号:9195530阅读:来源:国知局
域公知的各种常规护胶剂,例如 聚阴离子纤维素、磺甲基酚醛树脂、褐煤树脂和羧甲基纤维素中的一种或多种,优选为聚阴 离子纤维素。当所述钻井液中还有护胶剂时,优选地,以100重量份成膜剂为基准,所述护 胶剂的含量为15-25重量份。
[0051] 所述降滤失剂可以为现有的各种能够降低钻井液的滤失量的物质,例如,可以为 羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基淀粉、羟丙基淀粉、褐煤树脂、磺化酚醛树脂等,优选 为羟丙基淀粉。当所述钻井液中还有降滤失剂时,优选地,以100重量份成膜剂为基准,所 述降滤失剂的含量为200-300重量份。
[0052] 所述抑制剂的种类没有特别的限定,可以为本领域公知的各种常规抑制剂,例如 氯化钾、甲酸钠、甲酸钾和氯化钠中的一种或多种,优选为氯化钾。当所述钻井液中还有抑 制剂时,优选地,以100重量份成膜剂为基准,所述抑制剂的含量为150-200重量份。
[0053] 所述加重剂的种类没有特别的限定,可以为本领域公知的各种常规加重剂,例如 重晶石粉、石灰石粉和铁矿粉中的一种或多种,优选为重晶石粉。当所述钻井液中还有加重 剂时,优选地,以100重量份成膜剂为基准,所述加重剂的含量为1200-1500重量份。
[0054] 所述增粘剂种类没有特别的限定,可以为本领域公知的各种常规增粘剂,例如黄 原胶、高粘聚阴离子纤维素,当所述钻井液中还有增粘剂时,优选地,以100重量份成膜剂 为基准,所述增粘剂的含量为10-15重量份。
[0055] 所述润滑剂为聚合醇、矿物油、植物油,当所述钻井液中还有润滑剂时,优选地,以 100重量份成膜剂为基准,所述润滑剂的含量为100-200重量份。
[0056] 根据本发明的一种优选实施方式,所述钻井液中是由钠基膨润土、低粘聚阴离子 纤维素、黄原胶、褐煤树脂、磺化酚醛树脂和所述成膜剂与水混合而得。相对于钻井液的总 重量,所述钠基膨润土的含量为2-3重量%,所述低粘聚阴离子纤维素的含量为0. 1-0. 4重 量%,所述黄原胶的含量为〇. 1-0. 3重量%,所述褐煤树脂的含量为1. 2-2. 3重量%,所述磺 化酚醛树脂的含量为1. 2-2. 3重量%,所述成膜剂的含量为1. 2-2重量%。
[0057] 根据本发明,对所述钻井液的各组成进行混合时,所用混合设备没有特别限定,可 以为任何常规混料设备,例如混料釜。混合方式可以为搅拌式的,也可以为震荡式的,优选 为搅拌式的。各组成的加入顺序没有特别限定,可以在开始前全部加入,也可以根据需要在 混合过程中添加。混合的时间和温度没有特别的限定,可以根据实际情况选择。
[0058] 本发明还提供了上述钻井液在钻井中的应用。
[0059] 根据本发明,所述钻井液可以在任何钻井过程中使用,例如在石油、煤气勘探的钻 井中使用。
[0060] 本发明所述的钻井液可以在较宽的温度范围内使用,例如30-200°C。由于本发 明中的成膜剂既具有对温度不敏感的支撑作用的硬质内核(主要由交联的改性环氧树脂提 供),又具有防止水分进出的疏水中间层(主要由疏水单体与丙烯酸酯共聚提供),又具有可 以通过键合稳定地层的活性基团外壳(由酚醛树脂以及其他共聚交联后的大分子或单体的 活性的残基提供),因此较宽的温度范围内,含有本发明的成膜剂的钻井液都可形成封堵结 构,达到良好的封堵效果,基于此原因,使得本发明的钻井液可以在较宽的温度范围内使 用。
[0061] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0062] 以下实施例、制备例、对比例和应用实施例中,环氧改性酚醛树脂购自山东省淄博 市桓台县荆家镇永汇化工有限公司的PF-231,多酚型缩水甘油醚环氧树脂购自济南特兴化 工有限公司的双酚A型环氧树脂E-44牌号,过硫酸铵购自北京鹏彩精细化工有限公司,亚 硫酸钠购自廊坊鹏彩精细化工有限公司,聚酰胺为购自东莞市樟木头塑宇塑胶原料经营部 的三元共聚尼龙4236,脂肪族缩水甘油醚环氧树脂为购自深圳市佳迪达化工有限公司的 ERISYS GE-60,有机硅改性酚醛树脂为购自上海慧创贸易有限公司的酚醛树脂天翔塑胶原 料有限公司,有机硅改性剂购自上海和氏璧化工有限公司的道康宁硅油SF8427,正钛酸四 丁酯购自百灵威科技有限公司,缩水甘油胺型环氧树脂为购自湖南嘉盛德材料科技有限公 司的耐温型四官能团缩水甘油胺环氧树脂AG-80,磺甲基型的酚醛树脂为购自任丘市亿邦 化工有限公司的磺化酚醛树脂SMP-2,苯乙烯-2甲基丙烯酸甲酯共聚物为购自东莞市樟木 头权友塑胶原料有限公司的NAS90苯乙烯-2甲基丙烯酸甲酯共聚物,低粘聚阴离子纤维素 为购自燕兴化工有限公司的石油钻井级聚阴离子纤维素 PAC-LV,黄原胶为购自燕兴化工有 限公司的钻井液增粘剂用黄原胶,降滤失剂褐煤树脂购自濮阳市洪旗化工有限公司褐煤树 脂SPNH,降滤失剂磺化酚醛树脂为购自任丘市亿邦化工有限公司磺化酚醛树脂SMP-2。
[0063] 制备例1
[0064] 在搅拌下将20g苯酚和Ig的聚酰胺溶解混匀,加入0. 4g的40重量%的NaOH溶 液,在40°C下保温lOmin,再加入16g的40重量%的甲醛水溶液,在60°C下保温20min,加入 0.1 g的40重量%的NaOH溶液和4g的40重量%的甲醛水溶液,在80°C下保温IOmin后, 再在85°C下回流I. 5h,真空脱水,得到聚酰胺改性酚醛树脂。
[0065] 制备例2
[0066] 将20g苯酚和0. 4g的40重量%的NaOH溶液,在45°C下保温15min,再加入16g 的40重量%的甲醛水溶液,在70°C下保温15min,加入0.1 g的40重量%的NaOH溶液、4g 的40重量%的甲醛水溶液和0. 6g的有机硅改性剂,在80°C下保温IOmin后,再在90°C下 回流lh,真空脱水,得到有机硅改性酚醛树脂。
[0067] 实施例1
[0068] 本实施例用于说明本发明的成膜剂组合物和成膜剂。
[0069] 将IOg环氧改性酚醛树脂、30g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸甲酯、20g多酚型缩水 甘油醚环氧树脂和100g去离子水加入到密闭容器中,通入氮气lh,搅拌升温至60°C,加入 3g过硫酸铵和2g亚硫酸钠后,保温3h,再升温至110°C,保温Ih,减压去溶剂,冷却出料,得 到 80g的成膜剂。
[0070] 实施例2
[0071 ] 本实施例用于说明本发明的成膜剂组合物和成膜剂。
[0072] IOg聚酰胺改性酚醛树脂、40g苯乙烯、35g丙烯酸丁酯、25g多酚型缩水甘油醚环 氧树脂和100g去离子水加入到密闭容器中,通入氮气I. 5h,搅拌升温至55°C,加入3g过 硫酸铵和3g亚硫酸钠后,保温2h,再升温至120°C,保温0. 8h,减压去溶剂,冷却出料,得到 94g的成膜剂。
[0073] 实施例3
[0074] 本实施例用于说明本发明的成膜剂组合物和成膜剂。
[0075] 15g制备例1中的聚酰胺改性酚醛树脂、30g苯乙烯、30g的2-甲基丙烯酸甲酯、 20g脂肪族缩水甘油醚环氧树脂和100g去离子水加入到密闭容器中,通入氮气lh,搅拌升 温至50°C,加入3g的过硫酸铵后,保温4h,再升温至110°C,保温lh,减压去溶剂,冷却出 料,得到87g的成膜剂。
[0076] 实施例4
[0077] 本实施例用于说明本发明的成膜剂组合物和成膜剂。
[0078] 20
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