[其他]抗高溫耐高鹽石油鉆井泥漿降失水樹脂

無效

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• 申請日: 1985-11-06
• 公開（公告）號: CN1003598B
• 公開（公告）日: 1989-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝志明;李卓美;張雪馨;黃玉慧;盧沛女;謝雪珍
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 代理公司: 中山大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 張競清;蔡茂略

抗高溫耐高鹽石油鉆井泥漿失水樹脂。本發(fā)明以尿素、苯酚、磺化苯酚、亞硫酸鈉、甲醛、水等原料，一步反應(yīng)合成磺化尿－酚醛樹脂，該樹脂具有抗高溫耐高鹽性能，是石油鉆采高鹽深井的理想泥漿降失水劑。

本發(fā)明屬石油鉆井泥漿添加劑。

石油開采過程，油井的鉆采隨地層深度的增加而溫度上升，據(jù)報導(dǎo)，井深每增加百米，溫度將上升3℃。因此，鉆采6000米深井，井底溫度可高達(dá)180℃，為此鉆采深井要求降失水劑具有較好的抗高溫性能。

目前一般耐高溫有機(jī)高分子化合物多為環(huán)狀化合物，如美國四大泥漿公司之一的米爾欽公司生產(chǎn)有苯乙烯與馬來酸酐共聚物耐高溫處理劑，但該共聚物耐鹽能力較差，且合成時要求單體純度較高。

油包水乳化泥漿是另一類型的抗高溫降失水泥漿，它是以分散相為水滴（20～70%），分散介質(zhì)為油料（柴油、煤油等），通過加入一定量的有機(jī)粘土、乳化劑等形成穩(wěn)定的乳化液。這種乳化泥漿適用于深井鉆采，具有一定的抗鹽能力，但成本較高，且使用能源原料。

目前，國內(nèi)外耐飽和鹽水泥漿添加劑有FCLS-CMC（鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽-羧甲基纖維素）泥漿，煤堿液（由褐煤、燒堿配制）泥漿等。這些泥漿使用時往往要加入原油或柴油（占泥漿量的10～20%），增加處理泥漿的成本，更為重要的是這類降失水劑不能耐高溫（只能在140℃以下使用）。

磺化酚醛類樹脂是一種抗高溫耐高鹽較理想的降失水劑。目前國內(nèi)使用的SMP（2）（重慶合成化工廠生產(chǎn)），其配方為：

苯酚 1（摩爾）

甲醛 1

磺化劑 1（其中甲醛1摩爾，焦硫酸鈉0.5摩爾，水約40毫升）

抗失水劑SMP（2）具有抗高溫耐高鹽性能，但其合成工藝條件復(fù)雜，需反復(fù)多次交替進(jìn)行磺化和樹脂化，每步反應(yīng)都要嚴(yán)格控制終點，否則產(chǎn)物將中途報廢。此外，SMP（2）在使用時要與處理劑SMC（磺甲基褐煤）、SMT（磺甲基丹寧）復(fù)配使用才能顯示效果，而且用量較大，三種處理劑各需5%以上。其中SMC要用鉻離水絡(luò)合才能達(dá)到較好效果，而鉻離子對油井產(chǎn)生污染危害人體健康。

英國專利GB1363871及其補(bǔ)充專利GB1363872、US3956140是關(guān)于磺化酚醛樹脂類泥漿降失水劑制造方法的專利，現(xiàn)將US3956140專利為例，其制造方法為：將蒸餾苯酚1摩爾，亞硫酸氫鈉0.25摩爾，亞硫酸鈉0.25摩爾，水18毫升，一起加入帶有冷凝管、攪拌器的反應(yīng)器中，在119℃加熱10分鐘后冷卻，加入尿素0.5摩爾，加水25毫升，在109℃加熱10分鐘，后又加水25毫升，控制在107℃加熱5分鐘，再加入水25毫升，在106℃加熱5分鐘，然后加水25毫升，在104℃加熱5分鐘，最后加水125毫升，終產(chǎn)物pH為10.2。該法制造工藝流程相當(dāng)復(fù)雜，不易控制。另方面該法制得的樹脂只適用于海水泥漿，不適用于飽和鹽水泥漿。

本發(fā)明是針對目前磺化酚醛樹脂類產(chǎn)品的合成路線長、工藝條件復(fù)雜的缺點，提供一種合成工藝條件簡便的合成方法，投料采用一次全部加入法，就大大簡化了工藝流程，另方面在原料中加入一定比例的磺化苯酚，使合成出來的樹脂具有較多的磺酸基數(shù)目，而不需經(jīng)多次磺化，制得的產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗高溫、耐飽和鹽水的降失水性能。

下面是本發(fā)明的合成方法。

將下述原料（單位為摩爾）：

尿素 0.3～0.4

苯酚 0.45～0.60

磺化苯酚 0.45～0.55

亞硫酸鈉 0.4～0.5

甲醛 1.6～1.9

水 170～215（毫升）

全部加入反應(yīng)器中，在攪拌下加熱至110～140℃，回流2～3小時，樹脂粘度增大，即停止反應(yīng)，出料，產(chǎn)物的pH＝9。

磺化尿-酚醛樹脂（Sup）的泥漿性能數(shù)據(jù)列于表一和表二。