【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及壓井液，具體為一種油氣田用無固相壓井液及其制備方法。
技術介紹
1、油田開發后期通常需要進行修井作業，作業時通常需要在井筒內灌滿壓井液，性能優良的壓井液既要防止地層流體向井筒流動而產生井噴等事故，又要防止壓井液向地層漏失，壓井液發生漏失后會導致嚴重的地層傷害，地層滲透率降低，進而導致油氣井的產能降低，更嚴重的會導致井噴，造成作業不安全與環境污染問題。為了解決漏失問題，通常在壓井液中加入降濾失劑等添加劑以提高壓井液的流動阻力，阻止壓井液流向近井地帶。隨著鉆井深度的不斷增加，地層的溫度也越來越高，對壓井液的性能提出了更高的要求。其中降濾失劑是影響壓井液抗溫能力的重要添加劑之一，其結構和功能對井壁穩定起著至關重要的作用。文獻《一種新型低成本防結垢復合鹽高密度無固相壓井液》中，采用高效阻垢技術并研制了一種新型加重劑，同時廣泛選用廉價的無機鹽用于配制基液，研發了一種新型低成本防結垢復合鹽高密度無固相壓井液體系，具有低成本、高密度、無固相、無毒性的優點，但其壓井液的降濾失性能和耐高溫性能并沒有得到改善。
技術實現思路
1、（一）解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種油氣田用無固相壓井液及其制備方法。本專利技術制備的無固相壓井液，具有良好的降濾失性能和耐高溫性能。
3、（二）技術方案
4、為實現上述目的，本專利技術提供以下技術方案：一種油氣田用無固相壓井液，包括以下重量組分：70-90重量份的水、15-18重量份的甲酸鉀、1
5、優選的，所述雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺的制備方法，其中，包括以下步驟：
6、（1）向反應器中加入三乙烯四胺，升溫至100-115℃，向其中滴加油酸，滴加時間控制在20-40min，滴加完畢后，升溫至145-155℃，繼續反應1-3h至無水生成，然后升溫至220-240℃反應7-9h，反應結束后，減壓蒸餾，得到雙子咪唑啉；
7、（2）向丙酮溶劑中加入7-11g的1-烯丙基-3-氯苯、8-14g的雙子咪唑啉，攪拌溶解，升溫至60-65℃，在300-500rpm下回流加熱4-6h，反應結束后，抽濾，洗滌并旋蒸干燥，得到含烯基雙子咪唑啉季銨鹽；
8、（3）向去離子水中加入15-18g的丙烯酰胺、6-9g的含烯基雙子咪唑啉季銨鹽、4-7g的n-乙烯基吡咯烷酮、5-10g的n,n-二甲基丙烯酰胺，攪拌溶解，加入3-5g的質量分數為38%-42%的氫氧化鈉溶液調節ph為中性，控制溫度在22-30℃，通入氮氣25-40min去除氧氣，加入0.06-0.09g的過氧化苯甲酰氧化劑，0.05-0.07g的亞硫酸氫鈉還原劑，升溫至反應溫度反應4-8h，反應結束后，洗滌并干燥，得到雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺；
9、優選的，所述吡啶磺酸鹽改性羥乙基纖維素的制備方法，其中，包括以下步驟：
10、s1.向去離子水中加入10-14g的2,4-二氨基吡啶，攪拌溶解，升溫至85-95℃，取14-16g的對巰基苯磺酸溶于去離子水中，再將其滴加至2,4-二氨基吡啶溶液中，保溫反應2-2.5h，反應結束后，自然冷卻，抽濾，洗滌并干燥，得到吡啶磺酸鹽；
11、s2.向n,n-二甲基甲酰胺溶劑中加入8-13g的3,4-環氧-2-甲基-1-丁烯、5-7g的吡啶磺酸鹽，攪拌混合，再向其中加入0.04-0.08g的安息香二甲醚光引發劑，在36-42℃下用365nm的紫外光照射，反應結束后，離心分離，洗滌并干燥，得到中間體1；
12、s3.將7-15g的羥乙基纖維素溶解于脫水后的二甲基亞砜溶劑中，向其中加入5-10g的中間體1，攪拌混合，升溫至50-70℃，再向其中加入0.07-0.08g的四氯化錫催化劑，回流反應1-3h，反應結束后，冷卻，用乙酸乙酯進行溶劑置換除去二甲基亞砜溶劑，抽濾得到固體產物，將固體產物分散于蒸餾水中透析12-16h，旋轉蒸發，冷凍干燥，得到吡啶磺酸鹽改性羥乙基纖維素。
13、優選的，所述步驟（1）中三乙烯四胺和油酸的質量比為1.8-2.2:1。
14、優選的，所述步驟（3）中反應溫度為45-60℃。
15、優選的，所述s2中紫外光照射時間為2.5-3h。
16、優選的，所述油氣田用無固相壓井液的制備方法為：向反應器中加入水、甲酸鉀、氯化鈣，攪拌2-5min后加入雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺、吡啶磺酸鹽改性羥乙基纖維素，攪拌混合8-12min，得到油氣田用無固相壓井液。
17、（三）有益的技術效果
18、本專利技術通過將水、甲酸鉀、氯化鈣、雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺、吡啶磺酸鹽改性羥乙基纖維素攪拌混合，得到油氣田用無固相壓井液。
19、油酸中的羧基和三乙烯四胺發生酰胺化反應、環化反應，得到雙子咪唑啉并引入長鏈烷基，1-烯丙基-3-氯苯中的氯和雙子咪唑啉發生季銨化反應，得到含烯基雙子咪唑啉季銨鹽，丙烯酰胺、含烯基雙子咪唑啉季銨鹽、n-乙烯基吡咯烷酮、n,n-二甲基丙烯酰胺發生聚合反應，得到雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺。2,4-二氨基吡啶中的氨基和對巰基苯磺酸中的磺酸基反應，得到吡啶磺酸鹽，吡啶磺酸鹽中的巰基和3,4-環氧-2-甲基-1-丁烯中的烯基發生點擊反應，引入環氧基，得到中間體1，中間體1中的環氧基和羥乙基纖維素發生開環加成反應，得到吡啶磺酸鹽改性羥乙基纖維素。
20、在雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺中，位阻較大的咪唑環、苯環和長鏈烷基，增強了聚丙烯酰胺的剛性，減弱了分子鏈的卷曲，降低高溫環境中聚丙烯酰胺分子鏈段運動能力，提高了壓井液的耐高溫性能；咪唑啉季銨鹽基團具有較強的吸附性，能夠與巖石表面的黏土礦物顆粒緊密結合，形成致密的吸附層，減少壓井液中的水進入井壁，從而降低濾失量，提高壓井液的降濾失性能；羥乙基纖維素是一種天然高分子聚合物降濾失劑，通過引入具有較強的極性和親水性吡啶基團和磺酸基團，提高了羥乙基纖維素在壓井液中的水化分散性和耐高溫性以及吸附能力，進而提高了壓井液的降濾失性能。
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1.一種油氣田用無固相壓井液，其特征在于，包括以下重量組分：70-90重量份的水、15-18重量份的甲酸鉀、10-14重量份的氯化鈣、0.5-0.8重量份的雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺、0.3-0.6重量份的吡啶磺酸鹽改性羥乙基纖維素；
2.根據權利要求1所述的油氣田用無固相壓井液，其特征在于，所述步驟（1）中三乙烯四胺和油酸的質量比為1.8-2.2:1。
3.根據權利要求1所述的油氣田用無固相壓井液，其特征在于，所述步驟（3）中反應溫度為45-60℃。
4.根據權利要求1所述的油氣田用無固相壓井液，其特征在于，所述S2中紫外光照射時間為2.5-3h。
5.一種如權利要求1-4任一項所述的油氣田用無固相壓井液的制備方法，其特征在于，所述油氣田用無固相壓井液的制備方法為：向反應器中加入水、甲酸鉀、氯化鈣，攪拌2-5min后加入雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺、吡啶磺酸鹽改性羥乙基纖維素，攪拌混合8-12min，得到油氣田用無固相壓井液。
【技術特征摘要】
1.一種油氣田用無固相壓井液，其特征在于，包括以下重量組分：70-90重量份的水、15-18重量份的甲酸鉀、10-14重量份的氯化鈣、0.5-0.8重量份的雙子咪唑啉季銨鹽改性聚丙烯酰胺、0.3-0.6重量份的吡啶磺酸鹽改性羥乙基纖維素；
2.根據權利要求1所述的油氣田用無固相壓井液，其特征在于，所述步驟（1）中三乙烯四胺和油酸的質量比為1.8-2.2:1。
3.根據權利要求1所述的油氣田用無固相壓井液，其特征在于，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王樹永，臧運剛，趙大偉，王亮，
申請(專利權)人：山東得順源石油科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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