[發明專利]一種抗高溫隨鉆堵漏劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201110318379.7
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102603985A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王建莉;張麗君;鄭志軍;郭建華;王中華;周亞賢;孫舉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團中原石油勘探局鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C08F257/02
• 分類號: C08F257/02;C08F220/56;C08F222/38;C08F220/06;C08F220/58;C09K8/035;C09K8/42
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

技術領域

本發明涉及一種抗高溫隨鉆堵漏劑及其制備方法，屬油田化學鉆井液處理劑技術領域。

背景技術

在鉆井過程中的防漏堵漏一直是鉆井工作者研究的主題之一，漏失常常會導致卡鉆、井噴、井塌等一系列井下復雜情況的發生，嚴重制約著鉆井速度的提高。儲層鉆進過程中的漏失也對油氣層保護有著負面影響，國內外對井漏處理所采用的技術一般是“防堵并重”，在堵漏方面，一般采用橋接堵漏、剪切稠化液堵漏、高吸水性材料堵漏、液體套管等適合用于滲透性和裂縫性漏失；用裸眼遮隔管封閉漏層、凝膠堵漏和一些傳統堵漏方法適用于溶洞性漏失。國內外現有的單向壓力封閉劑、橋接堵漏劑、高失水堵漏劑、柴油膨潤土水泥堵漏、重晶石塞堵漏、凝膠和樹脂堵漏劑、水泥漿堵漏劑及它們的復配使用對付滲透性漏失，堵漏成功率達90％以上。

上述現有技術和所使用的堵漏劑基本不屬于隨鉆堵漏范疇，堵漏劑在進入漏層前，需要停鉆進行堵漏，延長作業時間，減緩鉆井速度，因此，隨鉆堵漏劑被提出并得到廣泛研究。但現有的隨鉆堵漏劑的研究主要集中在多種材料的混合復配，產品粒徑較大，如專利200410037657.1是以植物纖維、石灰石粉和油溶樹脂復配而成的隨鉆堵漏劑，其顆粒平均粒徑為80～20目；專利200810115975.3是以果殼粉、石灰石粉和油溶性樹脂三種組分復合成的，其主要組分顆粒的平均粒徑為100目；隨鉆801堵漏劑是以刨花楠、腐植酸、羧甲基纖維素等10多種高分子化合物復配而成的(一種新型鉆井防漏堵漏劑的研究與應用.鉆井液與完井液，2006，23(3)：42-44)。也有聚合物類隨鉆堵漏劑，但都是采用水溶液聚合得到的吸水樹脂，產品需要進一步的干燥，造粒后才能使用，由于設備的限制，產品粒徑無法達到微米級以下，且抗溫能力不足。如專利200910216732.3是以高分子吸水樹脂作為隨鉆堵漏劑，該劑適用地層范圍為2～3千米，井底溫度120℃以內；專利200810224440.X的隨鉆堵漏劑是采用水溶液聚合得到的吸水樹脂復合其他材料制備而成；專利20091026736.1是采用水溶液聚合制備而成的一種吸水樹脂隨鉆堵漏劑。

雖然現有隨鉆堵漏劑已經在現場應用并取得了一定的效果，但由于油氣資源開發的不斷深入，深井超深井不斷增多，現有隨鉆堵漏劑難以滿足日益苛刻的現場要求，尤其是深井超深井中高溫高壓地層的漏失仍無有效的解決辦法。而且從滲漏地層的特征看，形成滲漏的通道都是巖石的孔隙和微裂縫，其徑向尺寸為微米以上至毫米級以下級別，而隨鉆堵漏劑的顆粒尺寸必須與孔徑相匹配才能達到較好的封堵效果。

發明內容

本發明的目的是針對目前鉆井過程中存在的漏失問題，提供一種可以隨鉆堵漏，不影響泥漿性能且能降低濾失量，抗溫可達180℃，承壓堵漏效果顯著的抗高溫隨鉆堵漏劑。

本發明的另一個目的是提供一種隨鉆堵漏劑的制備方法，該方法制備出的隨鉆堵漏劑為粒徑可控的微球狀粉末產品，可直接用于隨鉆堵漏，使用方便，易于推廣。

本發明是通過下述技術方案加以實現：

本發明是由油溶單體A、油溶交聯劑B、偶氮類引發劑和有機過氧化氫類引發劑和水在乳化劑的作用下配制成穩定乳液，在發生聚合反應后得到粉末M；將M用溶脹劑溶脹后，加入水溶單體C、水溶交聯劑D及還原類引發劑，在室溫下聚合完成后，即可得到抗高溫隨鉆堵漏劑。

上述油溶單體A為苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種；

上述油溶交聯劑B為1，4-二乙烯基苯；

上述偶氮類引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈中的一種；

上述有機過氧化氫類引發劑為過氧化羥基異丙苯、特丁基過氧化氫中的一種；

上述乳化劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉中的一種；

上述溶脹劑為正辛醇、正己烷中的一種；

上述水溶單體C為丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的至少一種；

上述水溶交聯劑D為N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺中的一種；

上述還原類引發劑為硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉中的一種；

其中，溶單體A、油溶交聯劑B、偶氮類引發劑和有機過氧化氫類引發劑按質量比為10∶0.5～2∶0.2～0.8∶0.3～1。

抗高溫隨鉆堵漏劑的制備方法，包括以下步驟：

①將油溶單體A、油溶交聯劑B、偶氮類引發劑和有機過氧化氫類引發劑按質量比為10∶0.5～2∶0.2～0.8∶0.3～1混合均勻，形成分散相待用；