[發明專利]一種鉆井液用納米封堵劑及其制備方法與應用在審
| 申請號: | 201610937073.2 | 申請日: | 2016-10-25 |
| 公開(公告)號: | CN107974243A | 公開(公告)日: | 2018-05-01 |
| 發明(設計)人: | 褚奇;劉四海;李大奇;胡子喬;李濤;宋兆輝;薛玉志 | 申請(專利權)人: | 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院 |
| 主分類號: | C09K8/44 | 分類號: | C09K8/44;C09K8/035;C09K8/22 |
| 代理公司: | 北京知舟專利事務所(普通合伙)11550 | 代理人: | 楊茜 |
| 地址: | 100028 北京市朝*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 鉆井 納米 封堵 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種鉆井液用納米封堵劑,其特征在于:包含改性納米SiO2,所述改性納米SiO2是由氟硅偶聯劑對水解反應得到的納米SiO2顆粒表面進行改性而得,所述改性納米SiO2由SiO2作為核和接枝在核外表面的疏水層構成,所述鉆井液用納米封堵劑粒徑分布范圍為10~1000nm。
2.根據權利要求1所述的一種鉆井液用納米封堵劑,其特征在于:
所述氟硅偶聯劑的分子結構如下:
式中,x,y均選自1~12的整數,優選y≤4,優選x≥3;R選自甲基、乙基中的一種。
3.根據權利要求2所述的一種鉆井液用納米封堵劑,其特征在于:
所述氟硅偶聯劑選自十七氟癸基三甲氧基硅烷、二十七氟十五基三乙氧基硅烷中的至少一種。
4.根據權利要求1~3之任一項所述的一種鉆井液用納米封堵劑,其特征在于所述納米封堵劑是由包括以下步驟在內的方法制成:
(1)將醇類溶劑、有機溶劑I和氟硅偶聯劑混合均勻制成底液;
(2)將正硅酸乙酯與醇類溶劑混合,作為第一部分溶液;將水和堿性溶液混合作為第二部分溶液;
(3)將第一部分溶液和第二部分溶液加入至步驟(1)所述底液中,使其與底液混合,進行反應,即得;
步驟(1)中,所述有機溶劑I選自N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、1,4-二氧六環、二甲亞砜、N,N-二乙基甲酰胺中的至少一種。
5.根據權利要求1~4之任一項所述的一種鉆井液用納米封堵劑的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
(1)將醇類溶劑、有機溶劑I和氟硅偶聯劑混合均勻制成底液,升溫至40~60℃;
(2)將正硅酸乙酯與醇類溶劑混合,作為第一部分溶液;將水和堿性溶液混合作為第二部分溶液;
(3)將第一部分溶液和第二部分溶液加入至步驟(1)制備的底液中,使其與底液混合,進行反應,即得。
6.根據權利要求5所述的一種鉆井液用納米封堵劑的制備方法,其特征在于:
所述步驟(2)中,所述堿性溶液選自氨水、堿金屬的氫氧化物溶液中的至少一種;
所述步驟(1)和步驟(2)中的醇類溶劑分別選自無水乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇中的至少一種。
7.根據權利要求5所述的一種鉆井液用納米封堵劑的制備方法,其特征在于:
所述步驟(1)中所述醇類溶劑與有機溶劑I的體積比為(1~3):1;
所述步驟(1)氟硅偶聯劑重量占醇類溶劑、有機溶劑I、氟硅偶聯劑三者總重量的2.5wt%~10.0wt%。
8.根據權利要求5所述的一種鉆井液用納米封堵劑的制備方法,其特征在于:
步驟(2)中所述正硅酸乙酯與步驟(2)中醇類溶劑的體積比為1:(1~4),所述正硅酸乙酯與步驟(1)中所述的氟硅偶聯劑的重量比為(2~10):1。
9.根據權利要求5所述的一種鉆井液用納米封堵劑的制備方法,其特征在于:
步驟(2)中所述水與步驟(2)中醇類溶劑的體積比為2:(1~2),堿性溶液的濃度為13.33~14.79mol/L,堿性溶液與水的體積比為(1~3):100。
10.根據權利要求1~4之任一項所述的一種鉆井液用納米封堵劑在制備鉆井液中的應用。
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