本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種兩性酚醛樹脂高溫鉆井液降濾失劑，其制備方法包括以下步驟：(1)將苯酚、甲醛、大麥芽堿按摩爾比10:10-15:1-2反應(yīng)得陽離子化線性樹脂；(2)將等質(zhì)量的焦亞硫酸鈉和蒸餾水混合，滴加甲醛溶液反應(yīng)得磺甲基化劑；(3)苯酚、磺甲基化劑、甲醛溶液和陽離子化線性樹脂反應(yīng)后再避光滴加碘甲烷溶液，得兩性酚醛樹脂高溫鉆井液降濾失劑。本發(fā)明專利技術(shù)制備方法簡單，收率高，成本低，制備出的兩性酚醛樹脂高溫鉆井液降濾失劑在使用量較低的情況下能達到較高的抗溫、抗鹽能力。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于油田化學(xué)鉆井液處理劑
，具體設(shè)及一種兩性酪醒樹脂高溫鉆 井液降濾失劑及其制備方法。
技術(shù)介紹
隨著石油資源的匿乏同時又要滿足人們生產(chǎn)生活的需要，對深井和超深井油氣的 開發(fā)已經(jīng)成為必然。但由于深井、超深井井下溫度和壓力較高，地層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鉆井過 程中經(jīng)常會遇到高壓油氣層和鹽水層，W及人們對鉆井完井液性能不穩(wěn)定、濾失量過高等 技術(shù)難題難W解決，在鉆井作業(yè)過程中會經(jīng)常發(fā)生井下巧塌和卡鉆等井下復(fù)雜事故，給鉆 井工作帶來了極大的不便，使得深部地層的油氣資源并不能很好的服務(wù)于人類，因此研究 高溫鉆井液特別是對油田化學(xué)品降濾失劑的研制已成為一個急需解決的重要課題。 橫化酪醒樹脂（SM巧是一種良好的抗高溫、抗鹽降濾失劑，對我國深井及超深井 鉆井工作的發(fā)展起到了重要作用。鉆井液中橫化酪醒樹脂主要依靠范德華力吸附在帶負電 荷的粘±顆粒表面，吸附熱小，吸附量小，但隨著現(xiàn)階段鉆井深度的增加，井下溫度越來越 高，吸附作用隨鉆井液溫度的升高變得不穩(wěn)定，易脫附。后來研究和改進，使用橫化酪醒樹 脂時配合加入銘離子（化2O，通過金屬陽離子的絡(luò)合作用，可使橫化酪醒樹脂對粘±顆粒的 吸附量得到顯著提升，從而提升了其抗高溫性能，但引入重金屬離子會對地層造成傷害，且 嚴重污染環(huán)境，如若不添加銘離子，現(xiàn)場的應(yīng)用中橫化酪醒樹脂的添加量會非常大，會出現(xiàn) 處理劑利用率低、浪費原材料、成本高等諸多問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對上述不足之處而提供的一種兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑及其 制備方法，該制備方法采用分段法合成不同反應(yīng)階段的中間體，通過中間體再合成目標產(chǎn) 物，制備方法簡單，收率高，成本低，制備出的兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑在使用量 較低的情況下能達到較高的抗溫、抗鹽能力。 陽〇化]為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑，其制備方法包括W下步驟： (1)陽離子化線性樹脂的制備 將苯酪、甲醒、大麥芽堿按摩爾比10:10-15:1-2加入反應(yīng)容器中，常溫下攬拌均 勻，并用鹽酸調(diào)節(jié)溶液抑值為3-4后升溫至70-80°C，在此溫度下攬拌回流反應(yīng)60-90min， 待試液變渾濁后即可； (2)橫甲基化劑的制備 稱取等質(zhì)量的焦亞硫酸鋼和蒸饋水混合，攬拌下滴加甲醒溶液，滴加完畢后將水 浴溫度升至50-60°C，恒溫反應(yīng)地；其中甲醒與焦亞硫酸鋼的摩爾比為1. 5-2. 5:1 ; W11] 做兩性離子型酪醒樹脂的制備 陽01引將烙融狀態(tài)下的苯酪和橫甲基化劑W摩爾比為1:0.8-1.2混合，用20%氨氧化鋼 水溶液調(diào)節(jié)溶液抑值為9-10, 70°C下攬拌反應(yīng)40min后滴加甲醒溶液，然后70°C恒溫攬拌 反應(yīng)20min，接著加入陽離子化線性樹脂，將溫度升至95-100°C，恒溫反應(yīng)2-化，再補加一 定量甲醒溶液，恒溫反應(yīng)30min，反應(yīng)期間維持體系抑值為9-10,待反應(yīng)產(chǎn)物變?yōu)榧t棟色透 明溶液即可，然后冷卻至室溫后，避光滴加艦甲燒溶液，室溫攬拌比，得兩性酪醒樹脂高溫 鉆井液降濾失劑；其中，所添加苯酪與陽離子化線性樹脂的摩爾比為10:1-2,苯酪與甲醒 總量的摩爾比為1:1-2,艦甲燒與大麥芽堿的摩爾比為3-6:1。 反應(yīng)過程中所使用的甲醒是濃度為36% -40%的甲醒溶液。 反應(yīng)方程式為： 本專利技術(shù)提供的一種兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑及其制備方法，具有W下幾 種有益效果： (1)目前普遍使用的橫化酪醒樹脂（SMP)只有陰離子基團，因此其應(yīng)用受到一定 的限制，本專利技術(shù)引入了陽離子基團到橫化酪醒樹脂上，使得降濾失劑既有陰離子基團又有 陽離子基團，提高了吸附量W及抗溫能力，拓寬了降濾失劑的使用范圍，即從中深井拓展到 涂井、超涂井。 (2)現(xiàn)有的合成反應(yīng)采用一次投料，即將所有原料全部加入到反應(yīng)蓋中反應(yīng)，此工 藝加料頻繁且反應(yīng)速率不易控制，而本專利技術(shù)采用分段法即合成不同階段中間體，然后采用 中間體再合成目標產(chǎn)物，本專利技術(shù)解決了不同反應(yīng)之間相互干擾的問題，提高收率的同時能 夠獲得質(zhì)量要求的目標物質(zhì)。 (3)本專利技術(shù)中通過陽離子靜電吸附及氨鍵吸附增加了帶負電粘±表面的吸附量， 在保持鉆井液抗高溫、抗鹽性能的同時降低了處理劑的用量，是一種性能良好，能夠推廣應(yīng) 用到各種復(fù)雜高溫深井的新型降濾失劑。【附圖說明】 圖1為兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑的紅外光譜圖；[002U圖2為兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑（實施例1樣品）放大1000倍的SEM圖； 圖3為添加5%兩性酪醒樹脂（實施例1樣品）的橫泥漿"在200°C條件下老 化1化后的泥餅表面SEM圖片；其中圖3-1和圖3-3為添加5%兩性酪醒樹脂（實施例1 樣品）的橫泥漿"在200°C條件下老化1化后泥餅表面同一部位分別放大2000、5000倍 的SEM圖片；圖3-2和圖3-4為添加5%兩性酪醒樹脂（實施例1樣品）的橫泥漿"在 200°C條件下老化1化后泥餅表面同一部位分別放大5000、10000倍的SEM圖片。【具體實施方式】 陽〇2引 實施例1 一種兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑，其制備方法包括W下步驟：(1)陽離子化線性樹脂的制備 分別取苯酪、甲醒、大麥芽堿10. 8g、9. 8g、2.Og加入反應(yīng)容器中，常溫下攬拌均 勻，并用鹽酸調(diào)節(jié)溶液抑值為3后升溫至80°C，在此溫度下攬拌回流反應(yīng)60min，此時溶液 變渾濁，備用； 似橫甲基化劑的制備 取26. 5g焦亞硫酸鋼與26. 5g蒸饋水混勻，攬拌下滴加21. 2g甲醒溶液，滴加完畢 后將水浴溫度升至50°C，恒溫反應(yīng)4h;因為反應(yīng)放熱，因此甲醒要逐滴加入，不可一次性加 入； (3)兩性離子型酪醒樹脂的制備 將25. 2g烙融狀態(tài)下的苯酪加入步驟（2)制備的橫甲基化劑中，用20%氨氧化鋼 水溶液將體系抑調(diào)至9,70°C下攬拌反應(yīng)40min后滴加甲醒溶液17. 6g，甲醒滴加完畢后， 70°C恒溫攬拌20min，接著加入步驟（1)制備的陽離子化線性樹脂，將溫度升至l〇〇°C，恒溫 反應(yīng)化，隨后向體系補加12. 6g甲醒溶液，恒溫反應(yīng)至體系變?yōu)榧t棟色透明溶液即可，反應(yīng) 期間維持體系抑值為9,最后將溶液冷卻至室溫，避光滴加7. 5mL艦甲燒，室溫攬拌比，得 兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑。 陽0川實施例2 一種兩性酪醒樹脂高溫鉆井液降濾失劑，其制備方法包括W下步驟： (1)陽離子化線性樹脂的制備 分別取苯酪、甲醒、大麥芽堿16. 2g、15.lg、28. 5g加入反應(yīng)容器中，常溫下攬拌均 勻，并用鹽酸調(diào)節(jié)溶液抑值為3后升溫至75°C，在此溫度下攬拌回流反應(yīng)60min，此時溶液 變渾濁，備用； 似橫甲基化劑的制備 取26. 5g焦亞硫酸鋼與26. 5g蒸饋水混勻，攬拌下滴加21. 2g甲醒溶液，滴加完畢 后將水浴溫度升至50°C，恒溫反應(yīng)4h;因為反應(yīng)放熱，因此甲醒要逐漸滴加，不可一次性加 入； (3)兩性離子型酪醒樹脂的制備 陽03引將25. 2g烙融狀態(tài)下的苯酪加入步驟似制備的橫甲基化劑燒瓶中，用20%氨氧 化鋼水溶液將體系抑調(diào)至10,70°C下攬拌反應(yīng)40min后滴加甲醒溶液17. 6g，甲醒滴加完 畢后，70°C恒溫攬拌20min，接著加入步驟（1)制備的陽離子化線性樹脂，將溫本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種兩性酚醛樹脂高溫鉆井液降濾失劑的制備方法，包括以下步驟：(1)陽離子化線性樹脂的制備將苯酚、甲醛、大麥芽堿按摩爾比10:10?15:1?2加入反應(yīng)容器中，常溫下攪拌均勻，并用鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值為3?4后升溫至70?80℃，回流反應(yīng)60?90min；其中，參加反應(yīng)的甲醛是濃度為36％?40％的甲醛溶液；(2)磺甲基化劑的制備稱取等質(zhì)量的焦亞硫酸鈉和蒸餾水混合，攪拌下滴加濃度為36％?40％的甲醛溶液，滴加完畢后50?60℃恒溫反應(yīng)4h；其中甲醛與焦亞硫酸鈉的摩爾比為1.5?2.5:1；(3)兩性離子型酚醛樹脂的制備將熔融狀態(tài)下的苯酚和磺甲基化劑以摩爾比為1:0.8?1.2混合，用20％氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)溶液pH值為9?10，70℃反應(yīng)40min后滴加濃度為36％?40％的甲醛溶液，然后70℃恒溫反應(yīng)20min，接著加入陽離子化線性樹脂，95?100℃恒溫反應(yīng)2?3h，再補加濃度為36％?40％的甲醛溶液，95?100℃恒溫反應(yīng)30min，反應(yīng)期間維持體系pH值為9?10，待反應(yīng)產(chǎn)物變?yōu)榧t棕色透明溶液即可，然后冷卻至室溫后，避光滴加碘甲烷溶液，室溫反應(yīng)1h，得兩性酚醛樹脂高溫鉆井液降濾失劑；其中，所添加苯酚與陽離子化線性樹脂的摩爾比為10:1?2，苯酚與甲醛總量的摩爾比為1:1?2，碘甲烷與大麥芽堿的摩爾比為3?6:1。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何毅，范毅，羅平亞，王平全，楊冉冉，
申請(專利權(quán))人：西南石油大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51
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