本發明屬于鉆井液降濾失劑的，涉及一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑及其制備方法。

背景技術：

1、鉆井液降濾失劑是一類用于減少鉆井液濾失量的化學添加劑，對于控制鉆井液濾失，維持井徑保護油層具有重要作用。濾失是指鉆井液中的液體部分通過井壁巖石的孔隙滲入地層的過程。過多的濾失不僅會導致鉆井液的體積減少，還會引起井壁不穩定、鉆井速度降低等問題。因此，降濾失劑在鉆井液體系中扮演著至關重要的角色。

2、目前，鉆井液降濾失劑主要分為天然高分子及改性材料降濾失劑、合成聚合物類降濾失劑、無機/有機復合材料鉆井液降濾失劑。其中，天然高分子及改性材料降濾失劑包括淀粉類降濾失劑、腐殖酸類降濾失劑、纖維素類降濾失劑，天然高分子材料在環保方面優勢突出，但是天然高分子材料在抗溫抗鹽性能上存在明顯的不足，難以滿足現場的實際需求。無機/有機復合材料鉆井液降濾失劑主要包括有二氧化硅/聚合物降濾失劑、石墨烯/聚合物降濾失劑，無機/有機復合材料雖然可以達到優異的抗溫抗鹽性能，但制備成本相對較高，不適合產業化發展。合成聚合物類降濾失劑主要包括線型聚合物降濾失劑、支鏈型聚合物降濾失劑及微交聯型聚合物降濾失劑，合成聚合物類降濾失劑由于具備分子鏈熱穩定性好、分子結構可調控性強、功能單體種類多且來源廣、合成工藝相對簡單等優點應用最廣。

3、然而，當前合成聚合物類鉆井液降濾失劑抗鹽性能有限，當應用于鹽度的環境中，降濾失劑的性能會受到限制。因此，開發具有更強抗鹽性能的合成聚合物類降濾失劑是研究的重點。

技術實現思路

1、本發明為旨在提供一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑及其制備方法。本發明降濾失劑具有優異的抗鹽性、降濾失性能和良好的熱穩定性。

2、本發明為實現其目的采用的技術方案：

3、一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑，按重量份數計，原料包括n,n-二甲基丙烯酰胺15-20份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10-14份，n-乙烯基吡咯烷酮6-8份，硅烷偶聯劑kh5700.9-1.2份，納米黏土1-3份，聚乙二醇5-6份，十六烷基甲基溴化銨0.5-0.8份，羥乙基纖維素20-30份，引發劑0.5-1份，交聯劑0.3-0.5份，去離子水60-70份。

4、優選地，n,n-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯基吡咯烷酮、硅烷偶聯劑kh570的質量比為5:3.5:2:0.3。

5、優選地，聚乙二醇為聚乙二醇400和/或聚乙二醇600。

6、優選地，所述的引發劑為過硫酸銨或偶氮二異丁腈。

7、優選地，所述的交聯劑為n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酸酯。

8、一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑的制備方法，包括以下步驟：

9、s1.將十六烷基甲基溴化銨溶解于去離子水中，攪拌至完全溶解，加入納米黏土，超聲分散，得到納米黏土分散液；

10、s2.將聚乙二醇加入去離子水中，攪拌至完全溶解，得到聚乙二醇溶液；

11、s3.將n,n-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯基吡咯烷酮、硅烷偶聯劑kh570按比例混合，攪拌均勻，得到單體混合物；

12、s4.將納米黏土分散液、聚乙二醇溶液和羥乙基纖維素加入到單體混合物中，攪拌均勻，在氮氣保護下，通入氮氣，加入引發劑和交聯劑，60～70℃進行反應，反應完成后，冷卻至室溫，烘干，粉碎，得到新型抗鹽鉆井液降濾失劑。

13、優選地，超聲分散的時間為50-60min。

14、優選地，通入氮氣的時間至少為30min。

15、優選地，反應時，攪拌速度控制在200～300rpm，反應時間4～6h。

16、本發明的有益效果是：

17、本發明鉆井液降濾失劑抗溫抗鹽效果好，淡水基體系1％添加量，老化前后濾失量僅為2.8-3.3ml和7.2-8.8ml；在鹽水基體系中，2％的添加量，老化前后濾失量僅為8.2-9.0ml和9.5-11.6ml。

18、本發明采用n,n-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯基吡咯烷酮、硅烷偶聯劑kh570作為復合單體合成四元共聚物。其中，n,n-二甲基丙烯酰胺聚合活性高、具有一定水化作用，與黏土吸附作用強；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸具有很強的水化作用，防止黏度顆粒聚集，通過2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的引入，賦予聚合物強陰離子特性，能夠有效抵抗高價金屬離子(如ca2+、mg2+)；n-乙烯基吡咯烷酮強化聚合物剛性結構，提升抗溫抗鹽能力；硅烷偶聯劑kh570與黏土形成高溫穩定的硅氧鍵，強化高溫吸附能力。同時，n,n-二甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸協同作用，能夠形成致密的聚合物網絡，有效降低濾失量。

19、納米黏土的加入增強了聚合物的阻隔性能，進一步減少濾失。聚乙二醇調節了聚合物的親水性和分子量分布，提高了材料的穩定性。十六烷基甲基溴化銨作為分散劑，確保納米黏土在體系中均勻分散，避免團聚。

20、羥乙基纖維素的加入可以與粘土顆粒形成氫鍵或配位鍵，從而吸附在粘土上，通過水化使粘土顆粒表面水化膜變厚，可產生護膠作用，而且多個粘土顆粒會同時吸附在同一個大分子鏈上，形成網格狀結構，從而在井壁上形成薄而韌的泥餅，達到有效降低濾失的作用。同時還具有良好的抗鹽抗高溫性能和良好的配伍性能，加入鉆井液中不起泡，環保易降解。

技術特征：

1.一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑，其特征在于，按重量份數計，原料包括n,n-二甲基丙烯酰胺15-20份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10-14份，n-乙烯基吡咯烷酮6-8份，硅烷偶聯劑kh570?0.9-1.2份，納米黏土1-3份，聚乙二醇5-6份，十六烷基甲基溴化銨0.5-0.8份，羥乙基纖維素20-30份，引發劑0.5-1份，交聯劑0.3-0.5份，去離子水60-70份。

2.根據權利要求1所述的一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑，其特征在于，n,n-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯基吡咯烷酮、硅烷偶聯劑kh570的質量比為5:3.5:2:0.3。

3.根據權利要求1所述的一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑，其特征在于，聚乙二醇為聚乙二醇400和/或聚乙二醇600。

4.根據權利要求1所述的一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑，其特征在于，所述的引發劑為過硫酸銨或偶氮二異丁腈。

5.根據權利要求1所述的一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑，其特征在于，所述的交聯劑為n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酸酯。

6.一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據權利要求6所述的一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于，超聲分散的時間為50-60min。

8.根據權利要求6所述的一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于，通入氮氣的時間至少為30min。

9.根據權利要求6所述的一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑的制備方法，其特征在于，反應時，攪拌速度控制在200～300rpm，反應時間4～6h。

技術總結
本發明涉及一種新型抗鹽鉆井液降濾失劑及其制備方法，屬于鉆井液降濾失劑的技術領域，按重量份數計，原料包括N,N?二甲基丙烯酰胺15?20份，2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸10?14份，N?乙烯基吡咯烷酮6?8份，硅烷偶聯劑KH570?0.9?1.2份，納米黏土1?3份，聚乙二醇5?6份，十六烷基甲基溴化銨0.5?0.8份，羥乙基纖維素20?30份，引發劑0.5?1份，交聯劑0.3?0.5份，去離子水60?70份。本發明降濾失劑具有優異的抗鹽性、降濾失性能和良好的熱穩定性。

技術研發人員：韓兵利,周斌,伏東升,韓玉峰,張小磊
受保護的技術使用者：新疆庫爾勒汶河化工有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28