一种钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法与流程

本发明涉及钻井液，特别是一种钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法。

背景技术：

1、页岩地层水化性强，与钻井液接触后易水化膨胀，导致缩径、卡钻、井塌等事故，严重推高钻井液成本。高效的页岩抑制剂是解决该问题的关键，目前油田使用的抑制剂种类繁多，主要包括：钾离子类页岩抑制剂，其能有效抑制页岩膨胀，但其使用浓度较高，对钻井液其它性能影响较大；铵基阳离子类抑制剂，其作用时间较短，抗温性较差；季铵盐类抑制剂毒性较大，严重危害当地环境，同时当钻井液中固相含量高时易产生絮凝作用，且与阴离子处理剂配伍性较差。聚合离子型抑制剂具有抑制效果好、配伍性好、抗高温能力强和制备方法简单等优点，是企业研发及未来生产的重点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种环境友好、可生物降解、有效抑制泥页岩水化膨胀与分散的钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法。

2、本发明的目的之一在于提供一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，按照如下步骤制备，

3、s1.按比例称取丙烯酰胺、氨基酸、环氧丙烷；

4、s2.将称取的原料加入碱性溶液中并调节ph值为8-11；

5、s3.加入引发剂溶液，搅拌至体系完全溶解；

6、s4.通入氮气除氧，置于50-60℃的温度环境下搅拌反应5-6h；

7、s5.待反应结束，使用乙醇除水，过滤收集固体产物，真空干燥即得。

8、优选的，所述氨基酸为精氨酸、赖氨酸、组氨酸、水解蛋白中的一种或几种。

9、优选的，在步骤s1中，还包括丙烯酸钾溶液。

10、优选的，在步骤s1中，还包括超支化聚乙烯亚胺。

11、优选的，在步骤s1中，所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合。

12、优选的，所述水解蛋白按照如下方法制备：取一定的鸡蛋蛋清液将其加入纯净水中配置成质量浓度为50-60%的溶液，然后加入碱性溶液配置成ph值为9-11的混合液，最后将混合液加热煮沸并搅拌6h进行水解。

13、优选的，在水解蛋白制备最后一步中，混合液加热至50-60度并搅拌3h进行半水解。

14、优选的，按照质量份数计，包括丙烯酰胺20-30份、氨基酸10-15份、环氧丙烷4-6份、丙烯酸钾6-8份、超支化聚乙烯亚胺2-3份、引发剂0.6-1份。

15、本发明的目的之二在于提供根据上述方法制备的钻井液用聚胺抑制剂。

16、本发明具有以下优点：

17、1.本发明实现了将丙烯酰胺、氨基酸、环氧丙烷三者之间的枝连交接，使丙烯酰胺与氨基酸上形成能够吸附嵌入在黏土层的头部骨架结构，环氧丙烷形成连接骨架的疏水尾部结构，不仅降低了井壁之间的水化斥力，而且提高了井壁对钻井液的防渗透能力，起到了高性能抑制岩层水化膨胀脱落的功能。

18、2.本发明制备的抑制剂网状骨架结构由氨基酸之间形成的肽键部分交联，易被自然降解、低毒，是一种环境友好型聚胺抑制剂，适宜被推广使用。

19、3.精氨酸、赖氨酸、组氨酸均为碱性氨基酸，相比中性氨基酸具有更多的氨基，也决定了其具有更好的抑制井壁水化分解的效果；骨架中聚丙烯酸钾的加入能够有效对岩层碎屑进行包被，进一步提高了碎屑的滚动回收率；超支化聚乙烯亚胺的加入能够进一步提高网联结构的复杂度，同时提高抑制剂中氨基含量，进一步提高了抑制井壁水化效果；缩短蛋清的水解时间与水解温度制成半水解蛋白，相比全水解蛋白与氨基酸能够有效保留天然蛋白质的成分，使其在后续的骨架枝连过程中发挥天然蛋白质的高温变性形成凝胶阻断水汽的功能，进一步提高了井壁防水疏水效果。

技术特征：

1.一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备，

2.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，其特征在于：所述氨基酸为精氨酸、赖氨酸、组氨酸、水解蛋白中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，还包括丙烯酸钾溶液。

4.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，还包括超支化聚乙烯亚胺。

5.根据权利要求1所述的一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合。

6.根据权利要求2所述的一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，其特征在于，所述水解蛋白按照如下方法制备：取一定量的鸡蛋蛋清液将其加入纯净水中配置成质量浓度为50-60%的溶液，然后加入碱性溶液配置成ph值为9-11的混合液，最后将混合液加热煮沸并搅拌6h进行水解。

7.根据权利要求6所述的一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，其特征在于：在水解蛋白制备最后一步中，混合液加热至50-60℃并搅拌3h进行半水解。

8.根据权利要求1-7所述的一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，其特征在于，按照质量份数计，包括丙烯酰胺20-30份、氨基酸10-15份、环氧丙烷4-6份、丙烯酸钾6-8份、超支化聚乙烯亚胺2-3份、引发剂0.6-1份。

9.根据权利要求1-9任一所述的一种方法制备的钻井液用聚胺抑制剂。

技术总结本发明公开了一种钻井液用聚胺抑制剂的制备方法，首先按比例称取丙烯酰胺、氨基酸、环氧丙烷，然后将称取的原料加入碱性溶液中并调节PH值为8‑11，之后加入引发剂溶液，搅拌至体系完全溶解，最后通入氮气除氧，置于50‑60℃的温度环境下搅拌反应5‑6h，待反应结束，使用乙醇除水，过滤收集固体产物，真空干燥即得。本发明制备的聚胺抑制剂低毒、对环境友好，能够有效抑制井壁水化膨胀脱落问题，提高了井壁稳定性。技术研发人员：梁吉营,刘丽霞,刘守帅受保护的技术使用者：河南省遨太化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2