阅读说明：本技术 一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂及制备方法 (Non-fluorescent anti-collapse fluid loss agent for petroleum exploration drilling fluid and preparation method thereof ) 是由 李振华 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂,是由下列方法制得：利用煤矿中废弃的煤矸石与碱及水在95-100℃条件下提取腐植酸钠；废腈纶丝在碱性条件下,温度110-150℃,水解丙烯腈钠盐；上述两种中间体接枝共聚,加入反应釜中反应形成腐植酸钠多元共聚物。本发明配成1%的水溶液注入井下,在井壁周围形成坚韧膜,防止钻井液渗透,减少钻井的摩擦系数、阻力,提高钻井速度,本发明产品无荧光,完井测录井时测储油量准确,不受干扰,而其他同类产品由有荧光成份测录井储油量受干扰误差。本发明还公开了一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂的制备方法。(The invention discloses a non-fluorescent anti-collapse fluid loss agent for petroleum exploration drilling fluid, which is prepared by the following method: extracting sodium humate from waste coal gangue, alkali and water in coal mine at 95-100 deg.C; hydrolyzing acrylonitrile sodium salt by the waste acrylic fiber yarn under the alkaline condition at the temperature of 110-150 ℃; the two intermediates are subjected to graft copolymerization and added into a reaction kettle to react to form the sodium humate multipolymer. The invention is prepared into 1% water solution to be injected into the well, and forms a tough film around the well wall, thereby preventing the penetration of drilling fluid, reducing the friction coefficient and resistance of the well, and improving the well drilling speed. The invention also discloses a preparation method of the non-fluorescent anti-collapse fluid loss agent for the petroleum exploration drilling fluid.)

一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂及制备方法。

技术背景

在石油钻井过程中，为减少石油勘探钻井液的滤失，需添加一定量的防塌降失水剂，常用的有磺化沥青，但在钻井过程中往往造成钻屑上有荧光假象，严重干扰正常进行，因而受到限制。另外，煤矿中废弃的媒矸石堆放占用大量土地，遇雨后干燥粉尘飞扬，对周边造成空气污染。化纤厂生产车间拨丝过程中产生的大量腈纶短丝及毛毛无法处理，埋入地下，永远不降解，给后代造成严重危害；燃烧会产生有害物质，污染空气、对人造成伤害。对媒矸石和大量腈纶废短丝及毛毛有效利用为当务之急。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术之不足而提供一种充分利用废物料生产的石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂。

本发明的另一目的是提供了一种上述石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂，是由下列方法制得：

a. 利用煤矿中废弃的煤矸石与碱及水在95-100℃条件下提取腐植酸钠；

b. 废腈纶丝在碱性条件下，温度110-150℃，水解丙烯腈钠盐；

c. 上述两种中间体接枝共聚，加入反应釜中反应形成腐植酸钠多元共聚物。

进一步地，所述a步骤中按重量比碱1:150－400%煤矸石，反应4h-8h提取腐植酸钠；所述b步骤中按重量比碱1:2－25%废腈纶丝在130－140°条件下水解，水解时间8h－12h；所述c步骤中两种中间体接枝共聚按重量比丙烯腈钠盐1：2－25%腐植酸钠在90°条件下反应2h，干燥而得。

一种如上所述的石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂的制备方法，包含下列步骤：

a. 利用煤矿中废弃的煤矸石与碱及水在95-100℃条件下提取腐植酸钠；

b.腈纶废丝在碱性条件下，温度110-150℃，0.6Mpa，水解丙烯腈；

c. 上述二种中间体接枝共聚，加入反应釜中反应形成腐植酸钠多元共聚物。

本发明的反应机理：

腐植酸与聚丙烯水解物接枝共聚形成新的共聚物。

本发明的一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂，配成1%的水溶液注入井下，在井壁周围形成坚韧膜，防止钻井液渗透，减少钻井的摩擦系数、阻力，提高钻井速度，本发明产品无荧光，完井测录井时测储油量准确，不受干扰，而其他同类产品由有荧光成份测录井储油量受干扰误差。

本发明防塌降失水剂产品在钻井过程中，从开钻到完井每口井用量6-7吨，本发明利用98%的废料资源综合利用，解决了煤矿大量煤矸石堆放占用大量土地的问题，同时也减少了晴天煤矸石粉飞扬造成周边污染的机率。还解决了化纤厂生产车间拨丝过程中产生的大量腈纶短丝及毛毛无法处理的问题，保护了生态环境。本发明充分利用废弃资源生产出国内领先技术水平的防塌剂失水剂，解除了废弃物的污染，生产出高附加值的产品。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂的制备方法，包含下列步骤：

a. 利用煤矿中废弃的煤矸石与碱及水在95-100℃条件下，按重量比碱1:150－400%煤矸石，反应4h-8h提取腐植酸钠；

b. 废腈纶丝在碱性条件下，按重量比碱1:2－25%废腈纶丝，温度110-150℃，优选130－140℃，0.6Mpa，水解时间8h－12h，水解丙烯腈钠盐；

c. 上述两种中间体接枝共聚，加入反应釜中反应形成腐植酸钠多元共聚物，其中两种中间体接枝共聚按重量比丙烯腈钠盐1：2－25%腐植酸钠在90°条件下反应2h，干燥而得。

一种石油勘探钻井液用无荧光防塌降失水剂通过上述制备方法而得。

本发明的工艺流程图可参考图1。

上述说明仅是对本发明实例的详细描述，但本发明不限定于上述实施方式。在权利中要求书和说明书技术方案所示的范围之内通过一定修改，而这种修改属于本发明范围。

本发明钻井液用无荧光防塌降失水剂FH-610工业生产后在胜利油田进行了下井试验，试验井所在区块的东营组和砂河街组地层大段泥页岩极其发育，存在压力异常，且泥页岩中蒙脱石伊利石的含量较高极易水化膨胀而引起坍塌，在该地区钻井施工中要求严格控制钻井液滤失量以降低滤液对地层的浸泡，防止坍塌事故发生。

试验井使用本发明钻井液用无荧光防塌降失水剂FH-610作为降失水剂取得理想使用效果，各项指标符合设计要求，满足井下实际需求，该井施工顺利，井下安全，它的使用为钻井施工提供了有效的防塌保障，另外该产品无荧光，不干扰地质录井。

试验过程中发现本发明钻井液用无荧光防塌降失水剂FH-610的加量比能性。原来使用的防塌降失水剂不能充分满足不断发展的钻井技术要求，为此本公司以市场为向导，研究开发出抗温达230℃，又能抗盐至饱和的高技术产品，即本发明钻井液用无荧光防塌降失水剂FH-610产品。

本发明液用无荧光防塌降失水剂FH-610产品的生产是从煤矸石中提取黄腐植酸（或富里酸）、棕腐植酸（或草木樨酸）和黑腐植酸（或胡敏酸），在一定温度、压力和催化剂作用下，使上述三种腐植酸与丙烯及其衍生物的共聚物进行接枝聚合反应形成的产物经喷雾干燥即为成品。该产品不是一种单纯的化合物，而是一种大小不等、结构不同、组成不一的混合物，其分子中含有多种官能团，如羧基、酰胺基、羟基、腈基。

液用无荧光防塌降失水剂FH-610在石油钻井工程中，即可用于淡水钻井液，也可用于海水钻井液和饱和盐水钻井液，其抗温性能达到230℃。在陆上钻井及海洋钻井中均可使用，该产品加入钻井液后能有效阻止或抑制井壁泥页岩的表面水化和涌透水化用用，大幅度降低钻井液高温高压滤失量和泥饼渗透率，尽量减少钻井液滤液进入地层的量，从而达到稳定井壁的作用。该产品与目前钻井生产中使用的同类产品进行降失水性能平行性对比试验，结果见表1 。

表1：对比实验报告

从表1数据中可以看出本发明钻井液用无荧光防塌降失水剂FH-610无论在淡水钻井液或盐水钻井液的常温中压滤失量，还是高温度压滤失量与同类其它产品均具有非常明显的优势。

本发明钻井液用无荧光防塌降失水剂FH-610经石油工业油田化学剂质量监督检验中心检验，其结果如表2。

表2：检验结果报告

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