本發(fa)明屬(shu)于石油鉆(zhan)井，具體為一種鉆(zhan)井液稀釋劑及(ji)其制備(bei)方法。

背景技術：

1、隨著對(dui)非常規油(you)(you)(you)氣(qi)資源開發(fa)的(de)重視，特別是通過鉆水(shui)平井(jing)進(jin)行頁(ye)巖油(you)(you)(you)氣(qi)資源開發(fa)，針對(dui)頁(ye)巖地層(ceng)的(de)特征，油(you)(you)(you)基(ji)(ji)鉆井(jing)液(ye)(ye)(油(you)(you)(you)包水(shui)鉆井(jing)液(ye)(ye)體系)具有(you)獨特的(de)優勢，是頁(ye)巖氣(qi)水(shui)平井(jing)施工(gong)的(de)首選鉆井(jing)液(ye)(ye)體系。與水(shui)基(ji)(ji)鉆井(jing)液(ye)(ye)相(xiang)比，油(you)(you)(you)基(ji)(ji)鉆井(jing)液(ye)(ye)具有(you)抗污染能(neng)力強，潤滑性好(hao)，抑制性強，有(you)利(li)于保持井(jing)壁(bi)穩定，能(neng)最大限度(du)的(de)保護(hu)儲層(ceng)等優點。

2、鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)作為“鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)工(gong)業的血(xue)液(ye)(ye)”，其性能和應用效果直接(jie)影響到鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)工(gong)程質量的高(gao)低(di)。當鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)應用至當今日益復雜(za)的開采條(tiao)件中時，也開始(shi)逐漸面臨(lin)著越(yue)來越(yue)多復雜(za)狀(zhuang)況的挑戰。在中高(gao)溫高(gao)密度(du)條(tiao)件下，鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)會因(yin)部分組(zu)分發(fa)生降解而(er)導致(zhi)增稠(chou)，也可能因(yin)為細分散的鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)屑進入鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)導致(zhi)劣(lie)質固相增加而(er)增稠(chou)，從而(er)使鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)流變性能發(fa)生劇(ju)變，并(bing)且(qie)不易調整和控(kong)制，嚴重時將導致(zhi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)作業無法正常進行。同時，在使用的過程中，鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)的黏度(du)和懸浮(fu)性會逐漸降低(di)。

3、在公開(kai)號為cn115404053b的(de)專(zhuan)利中公開(kai)了(le)一種(zhong)鉆(zhan)井(jing)液(ye)用有(you)機硅稀(xi)(xi)釋(shi)(shi)劑及其制備方法，這種(zhong)鉆(zhan)井(jing)液(ye)稀(xi)(xi)釋(shi)(shi)劑中添(tian)加有(you)超支化聚合物(wu)和(he)(he)納米氧化鈦，通過添(tian)加的(de)這兩種(zhong)物(wu)質(zhi)能夠(gou)保證稀(xi)(xi)釋(shi)(shi)劑的(de)穩定性，解(jie)決了(le)傳統的(de)吸(xi)濕(shi)不易調整(zheng)和(he)(he)控制的(de)問題。但是，納米氧化鈦會(hui)對(dui)水生生物(wu)和(he)(he)土壤微生物(wu)產生毒性影響，造(zao)成了(le)稀(xi)(xi)釋(shi)(shi)劑難以自(zi)然降解(jie)，會(hui)對(dui)土壤和(he)(he)環境長(chang)期造(zao)成長(chang)期的(de)影響。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種鉆(zhan)井(jing)液稀釋劑及其制備(bei)方法，以解決背景技術中提出的以下技術問題：

2、現有技(ji)術中的(de)鉆井液流變性能(neng)和(he)黏度等(deng)性能(neng)容易(yi)受(shou)到井下(xia)環(huan)境影響發生變化(hua)，需要一(yi)種鉆井液稀釋(shi)劑來維(wei)持鉆井液的(de)性能(neng)。

3、為解決上述技術(shu)問(wen)題，本發明所采(cai)用(yong)的技術(shu)方案是：

4、一(yi)種鉆井(jing)液稀釋劑，各組分以質量(liang)份數(shu)計，含量(liang)如(ru)下：

5、2-丙烯酰(xian)胺-2-甲基丙磺酸15-25份、苯乙烯15-25份、馬(ma)來酸酐15-25份、n，n-二甲基丙烯酰(xian)胺10-23份、接枝改性木質素磺酸鈣(gai)7-19份以及納米硅(gui)顆粒5-15份。

6、進一步地，各組分含(han)量(liang)如(ru)下：

7、2-丙(bing)烯(xi)酰胺-2-甲基(ji)丙(bing)磺酸20份，苯乙(yi)烯(xi)20份，馬來(lai)酸酐(gan)20份，n，n-二甲基(ji)丙(bing)烯(xi)酰胺17份，接枝(zhi)改性木質素磺酸鈣(gai)13份，納(na)米硅顆粒10份。

8、進(jin)一步地(di)，接枝改(gai)性木質(zhi)素(su)磺酸鈣(gai)(gai)通過苯乙(yi)烯(xi)磺酸鈉與馬來酸木質(zhi)素(su)磺酸鈣(gai)(gai)合(he)成。

9、進一步地，接枝改性木質素磺酸(suan)鈣的合成方法如下，

10、準(zhun)備原料，向容器中加入(ru)對苯乙(yi)烯磺(huang)酸鈉和馬來酸木質素磺(huang)酸鈣；

11、加水溶解，向容器(qi)中加水溶解苯(ben)乙(yi)烯(xi)磺(huang)酸鈉和馬來(lai)酸木質素磺(huang)酸鈣；

12、引(yin)發反應，向容器中加(jia)入硫酸銨，硫酸銨分(fen)解(jie)產(chan)生自由基從而引(yin)發接枝反應；

13、收集(ji)產物，將容器中反應后的溶液(ye)經過(guo)濾或離心分離得到接(jie)枝改性木(mu)質(zhi)素(su)磺酸鈣。

14、一種鉆井(jing)液(ye)稀釋劑(ji)制備方法，包(bao)括(kuo)以下步(bu)驟：

15、a1，取2-丙(bing)(bing)烯(xi)酰胺-2-甲(jia)基丙(bing)(bing)磺酸20份(fen)(fen)，苯乙烯(xi)20份(fen)(fen)，馬來酸酐(gan)20份(fen)(fen)，n，n-二甲(jia)基丙(bing)(bing)烯(xi)酰胺17份(fen)(fen)加入反應罐中并攪(jiao)拌(ban)均勻形(xing)成混合液(ye)；

16、a2，向混合液中加入naoh并調節(jie)ph至7～8；

17、a3，保(bao)持(chi)反應(ying)罐(guan)內溫度(du)為(wei)60-70℃，向反應(ying)罐(guan)中持(chi)續通(tong)入(ru)氮氣(qi)1h；

18、a4，保(bao)持反應(ying)罐內的溫度并加入(ru)引發劑，攪(jiao)拌3h；

19、a5，將反應罐冷(leng)卻至室溫(wen)后加入無水乙醇中析(xi)出反應產物；

20、a6，將反應產物(wu)經常(chang)壓干燥和粉碎后得到基體；

21、a7，向基體中均勻混合(he)13份的接枝改性木(mu)質素磺酸(suan)鈣以及(ji)10份的納米硅顆粒。

22、一(yi)(yi)種(zhong)反應罐(guan)，用于一(yi)(yi)種(zhong)鉆(zhan)井(jing)液(ye)稀釋(shi)劑的配置(zhi)，包括罐(guan)體(ti)與水(shui)箱，罐(guan)體(ti)內(nei)設(she)置(zhi)內(nei)罐(guan)；水(shui)箱底部一(yi)(yi)側(ce)連(lian)接(jie)進水(shui)管(guan)，進水(shui)管(guan)上設(she)置(zhi)有第(di)一(yi)(yi)水(shui)泵，進水(shui)桿的端部分(fen)別(bie)連(lian)接(jie)第(di)一(yi)(yi)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)與第(di)二(er)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)，第(di)一(yi)(yi)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)與罐(guan)體(ti)連(lian)通，第(di)二(er)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)與內(nei)罐(guan)連(lian)通；第(di)一(yi)(yi)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)上設(she)置(zhi)有第(di)一(yi)(yi)流量閥，第(di)二(er)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)扇設(she)置(zhi)有第(di)二(er)流量閥；

23、內(nei)(nei)(nei)罐(guan)(guan)設(she)置(zhi)(zhi)在罐(guan)(guan)體(ti)內(nei)(nei)(nei)的(de)中(zhong)部，內(nei)(nei)(nei)罐(guan)(guan)與罐(guan)(guan)體(ti)之間形成中(zhong)間區；罐(guan)(guan)體(ti)的(de)內(nei)(nei)(nei)壁(bi)上(shang)靠近(jin)底部的(de)位置(zhi)(zhi)設(she)置(zhi)(zhi)有(you)加熱器(qi)，罐(guan)(guan)體(ti)的(de)底部設(she)置(zhi)(zhi)有(you)放料(liao)口；內(nei)(nei)(nei)罐(guan)(guan)內(nei)(nei)(nei)部設(she)置(zhi)(zhi)有(you)攪拌(ban)機(ji)構(gou)(gou)，罐(guan)(guan)體(ti)與內(nei)(nei)(nei)管(guan)之間設(she)置(zhi)(zhi)有(you)連(lian)通(tong)機(ji)構(gou)(gou)；攪拌(ban)機(ji)構(gou)(gou)包括攪拌(ban)軸、攪拌(ban)桿以(yi)及驅動電機(ji)；連(lian)通(tong)機(ji)構(gou)(gou)包括回流管(guan)、底部出液(ye)(ye)管(guan)以(yi)及回液(ye)(ye)管(guan)；

24、內(nei)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)頂(ding)(ding)(ding)部(bu)設置有(you)(you)投(tou)(tou)料(liao)口(kou)(kou)，投(tou)(tou)料(liao)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)頂(ding)(ding)(ding)部(bu)伸(shen)出(chu)至罐(guan)(guan)體外；溢(yi)流管(guan)(guan)連(lian)(lian)(lian)接在內(nei)罐(guan)(guan)靠(kao)近(jin)頂(ding)(ding)(ding)部(bu)的(de)(de)(de)一側(ce)，溢(yi)流管(guan)(guan)的(de)(de)(de)出(chu)口(kou)(kou)與中(zhong)間(jian)(jian)區連(lian)(lian)(lian)通(tong)；底部(bu)出(chu)液(ye)(ye)管(guan)(guan)連(lian)(lian)(lian)接在內(nei)罐(guan)(guan)靠(kao)近(jin)底部(bu)的(de)(de)(de)一側(ce)，底部(bu)出(chu)液(ye)(ye)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)出(chu)口(kou)(kou)與中(zhong)間(jian)(jian)區連(lian)(lian)(lian)通(tong)，底部(bu)出(chu)液(ye)(ye)管(guan)(guan)上設置有(you)(you)電(dian)磁閥；回液(ye)(ye)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)一端位(wei)于中(zhong)區的(de)(de)(de)底部(bu)，另(ling)一端與內(nei)罐(guan)(guan)連(lian)(lian)(lian)通(tong)并且位(wei)于靠(kao)近(jin)內(nei)罐(guan)(guan)頂(ding)(ding)(ding)部(bu)的(de)(de)(de)位(wei)置；回液(ye)(ye)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)中(zhong)部(bu)設置有(you)(you)第二水(shui)泵；攪拌(ban)軸轉動(dong)連(lian)(lian)(lian)接在內(nei)罐(guan)(guan)內(nei)，攪拌(ban)軸頂(ding)(ding)(ding)部(bu)伸(shen)出(chu)至罐(guan)(guan)體外并連(lian)(lian)(lian)接驅動(dong)連(lian)(lian)(lian)接，攪拌(ban)桿在攪拌(ban)軸的(de)(de)(de)周向均勻間(jian)(jian)隔設置。

25、進一步地，罐(guan)(guan)體的(de)頂部設置有放氣(qi)管，放氣(qi)管的(de)頂部伸(shen)出(chu)至罐(guan)(guan)體外(wai)。

26、進(jin)一步地(di)，內(nei)罐外設置(zhi)有隔離(li)罩(zhao)，底部出液管上設置(zhi)有電磁(ci)閥；底部出液管穿過隔離(li)罩(zhao)并與(yu)隔離(li)罩(zhao)密封(feng)連(lian)接，電磁(ci)閥設置(zhi)在隔離(li)罩(zhao)內(nei)。

27、進一步地，回液管(guan)的中(zhong)部位于(yu)(yu)罐(guan)體外，第二水泵位于(yu)(yu)回液管(guan)上處(chu)于(yu)(yu)罐(guan)體外的位置。

28、進一(yi)步地(di)，回液管的(de)底部(bu)連接有過濾頭。

29、與現(xian)有(you)(you)技術相(xiang)比，本發明具有(you)(you)以下有(you)(you)益效果：

30、2-丙(bing)烯酰(xian)胺-2-甲(jia)基丙(bing)磺(huang)酸(suan)、苯乙(yi)烯、馬來(lai)酸(suan)酐、n，n-二甲(jia)基丙(bing)烯酰(xian)胺能(neng)(neng)夠(gou)發生(sheng)(sheng)共聚(ju)(ju)反應生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)高(gao)分子水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)物，生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)分子水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)物能(neng)(neng)夠(gou)有效減低(di)鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)和(he)(he)切(qie)力，在配(pei)合(he)(he)(he)接(jie)枝(zhi)改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)木(mu)質(zhi)(zhi)素磺(huang)酸(suan)鈣(gai)之后(hou)，接(jie)枝(zhi)改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)木(mu)質(zhi)(zhi)素磺(huang)酸(suan)鈣(gai)具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，可以(yi)減少鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)在井(jing)(jing)(jing)(jing)筒中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)阻力，降低(di)鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘度(du)，從(cong)而提高(gao)鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，減少井(jing)(jing)(jing)(jing)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨損。混(hun)合(he)(he)(he)了(le)納(na)(na)米硅顆粒之后(hou)，接(jie)枝(zhi)改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)木(mu)質(zhi)(zhi)素磺(huang)酸(suan)鈣(gai)和(he)(he)納(na)(na)米硅顆粒可以(yi)在鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)中(zhong)形(xing)成(cheng)(cheng)穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)膠體顆粒，增加鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)懸浮性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，防止(zhi)顆粒沉積和(he)(he)分層。同時，它們也(ye)可以(yi)與井(jing)(jing)(jing)(jing)壁(bi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固體顆粒發生(sheng)(sheng)吸附作用，形(xing)成(cheng)(cheng)一層保護膜，減少顆粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫落和(he)(he)井(jing)(jing)(jing)(jing)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)破壞，提高(gao)鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗砂能(neng)(neng)力。接(jie)枝(zhi)改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)木(mu)質(zhi)(zhi)素磺(huang)酸(suan)鈣(gai)和(he)(he)納(na)(na)米硅顆粒可以(yi)與鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)分子水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)物形(xing)成(cheng)(cheng)相互作用，改變(bian)鉆井(jing)(jing)(jing)(jing)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流變(bian)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，使其具(ju)有更好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)、剪切(qie)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)流動特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。

1.一種鉆井液稀釋劑，其特征在于：各組分以質量份數(shu)計，含量如(ru)下：

2.根(gen)據權利要求1所述的一種(zhong)鉆井(jing)液稀釋劑，其特征在于(yu)：各組分含量如下：

3.根據權利要求1所(suo)述(shu)的(de)一(yi)種(zhong)鉆井(jing)液稀釋劑，其特(te)征(zheng)在(zai)于：接枝改性木質素(su)磺酸鈣通過苯乙烯磺酸鈉與馬來酸木質素(su)磺酸鈣合成(cheng)。

4.根據權利要求3所述的一種(zhong)鉆井液稀釋劑，其特征在(zai)于：接枝改性木質(zhi)素(su)磺(huang)酸鈣的合(he)成(cheng)方法如下，

5.一種鉆(zhan)井液稀釋劑(ji)制備方法(fa)，其特征在(zai)于(yu)：包(bao)括以下步(bu)驟：

6.一(yi)(yi)種(zhong)反應(ying)罐(guan)(guan)，用于配(pei)置(zhi)權(quan)利要求1-4任一(yi)(yi)項所述的一(yi)(yi)種(zhong)鉆井液(ye)稀釋劑，其特征在于：包(bao)括(kuo)罐(guan)(guan)體(ti)(11)與(yu)水(shui)箱(xiang)(1)，罐(guan)(guan)體(ti)(11)內(nei)設(she)(she)置(zhi)內(nei)罐(guan)(guan)(15)；水(shui)箱(xiang)(1)底(di)部一(yi)(yi)側連(lian)接進水(shui)管(guan)(2)，進水(shui)管(guan)(2)上(shang)設(she)(she)置(zhi)有第(di)(di)(di)一(yi)(yi)水(shui)泵(beng)(22)，進水(shui)桿的端部分(fen)別(bie)連(lian)接第(di)(di)(di)一(yi)(yi)支(zhi)管(guan)(20)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)支(zhi)管(guan)(25)，第(di)(di)(di)一(yi)(yi)支(zhi)管(guan)(20)與(yu)罐(guan)(guan)體(ti)(11)連(lian)通(tong)，第(di)(di)(di)二(er)支(zhi)管(guan)(25)與(yu)內(nei)罐(guan)(guan)(15)連(lian)通(tong)；第(di)(di)(di)一(yi)(yi)支(zhi)管(guan)(20)上(shang)設(she)(she)置(zhi)有第(di)(di)(di)一(yi)(yi)流量閥(19)，第(di)(di)(di)二(er)支(zhi)管(guan)(25)上(shang)設(she)(she)置(zhi)有第(di)(di)(di)二(er)流量閥(21)；

7.根據權利要求6所述的一種(zhong)反應(ying)罐，其特征在(zai)于(yu)：罐體(ti)(11)的頂部設置(zhi)有放氣(qi)管(18)，放氣(qi)管(18)的頂部伸出至罐體(ti)(11)外(wai)。

8.根(gen)據權利要求6所述的(de)一種反應罐，其特征在于：內(nei)罐(15)外(wai)設置有(you)隔離(li)(li)罩(zhao)(24)，底部出液(ye)管(23)上設置有(you)電磁閥(4)；底部出液(ye)管(23)穿過隔離(li)(li)罩(zhao)(24)并與隔離(li)(li)罩(zhao)(24)密封連接，電磁閥(4)設置在隔離(li)(li)罩(zhao)(24)內(nei)。

9.根據權利要求6所(suo)述的(de)一種(zhong)反(fan)應罐(guan)，其特征在于：回液管(12)的(de)中(zhong)部位(wei)(wei)于罐(guan)體(11)外(wai)，第二水泵(beng)(13)位(wei)(wei)于回液管(12)上處于罐(guan)體(11)外(wai)的(de)位(wei)(wei)置。

10.根據權利要求6所述的(de)一(yi)種反(fan)應(ying)罐，其特(te)征在于：回液管(12)的(de)底(di)部連接有過濾(lv)頭(9)。