[發(fā)明專利]鉆井液用乳液微球封堵劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610976378.4
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN106634897B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 楊靜;馮海平;劉學明;王義虎;全曉虎;馮奇;劉傳海;李昂
• 申請（專利權(quán)）人: 天津天誠拓源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C09K8/44
• 分類號: C09K8/44;C09K8/035;C08F222/38;C08F220/06;C08F230/08
• 代理公司: 11617 北京瑞盛銘杰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄭海松<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明屬于鉆井液用添加劑領域，具體涉及鉆井液用乳液微球封堵劑及其制備方法。該封堵劑由下述組分經(jīng)反相乳液聚合得到，以重量份數(shù)計，所述組分包括：白油70～90份，聚甘油單硬脂酸酯5～10份，聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯0.5～2份，N,N?二甲基丙烯酰胺50～70份，蒸餾水100～130份，純堿10～15份，丙烯酸15～25份，乙烯基三甲氧硅烷2～7份，絡合劑0.2～0.5份，引發(fā)劑0.5～1.5份，鏈終止劑0.02～0.05份。所得產(chǎn)品具有微納米核殼結(jié)構(gòu)，可有效封堵不同量級的微裂隙，封堵降濾失效果好，兼具可與潤滑劑相比擬的潤滑效果。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于鉆井液用添加劑領域，具體涉及鉆井液用乳液微球封堵劑及其制備方法。

背景技術(shù)

井壁失穩(wěn)一直是困擾石油鉆井領域的一個大問題，該問題一直存在且未能得到很好的解決。90％以上的井壁失穩(wěn)發(fā)生在泥頁巖地層，井壁失穩(wěn)不但影響鉆井速度與測井、固井質(zhì)量，還使部分地區(qū)無法鉆達目的層，影響勘探目的的實現(xiàn)。

對于層理、裂縫發(fā)育的泥頁巖地層，為防止井壁失穩(wěn)，要求鉆井液具有強的封堵性，有效封堵地層層理、裂縫，阻止鉆井液及其濾液進入地層，從而提高地層承壓能力、穩(wěn)定井壁和防止井漏。然而現(xiàn)有的封堵劑主要是針對在土漿中使用具有較好的降濾失效果；針對無固相鉆井液來說，普通的封堵劑(如：淀粉類、纖維素類、樹脂類等)很難達到降濾失的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供鉆井液用乳液微球封堵劑，該封堵劑由下述組分經(jīng)反相乳液聚合得到，以重量份數(shù)計，所述組分包括：白油70～90份，聚甘油單硬脂酸酯5～10份，聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯0.5～2份，N,N-二甲基丙烯酰胺50～70份，蒸餾水100～130份，純堿10～15份，丙烯酸15～25份，乙烯基三甲氧硅烷2～7份，絡合劑0.2～0.5份，引發(fā)劑0.5～1.5份，鏈終止劑0.02～0.05份。

優(yōu)選的，上述鉆井液用乳液微球封堵劑中，以重量份數(shù)計，所述組分包括：白油80份，聚甘油單硬脂酸酯7份，聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯1份，N,N-二甲基丙烯酰胺60份，蒸餾水120份，純堿12份，丙烯酸20份，乙烯基三甲氧硅烷5份，絡合劑0.5份，引發(fā)劑1份，鏈終止劑0.05份。

其中，上述鉆井液用乳液微球封堵劑中，所述絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉，所述鏈終止劑為亞硝酸鈉。

其中，上述鉆井液用乳液微球封堵劑中，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或者甲醛合次硫酸氫鈉。

本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供上述鉆井液用乳液微球封堵劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)、油相配制：在常溫條件下，在反應釜中加入白油70～90份，60～70r/min攪拌條件下緩慢依次加入聚甘油單硬脂酸酯5～10份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯0.5～2份，攪拌30～60min，得到油相，備用；

(2)水相配制：

在另一反應釜中加入蒸餾水100～130份，開啟攪拌，轉(zhuǎn)速為60～70r/min，緩慢加入純堿10～15份，攪拌20～40min，然后依次緩慢加入丙烯酸15～25份、N,N-二甲基丙烯酰胺50～70份、乙烯基三甲氧硅烷2～7份，攪拌50min，得到水相，備用；

(3)聚合：

將步驟(2)得到的水相緩慢加入到步驟(1)所得油相中，開啟冷卻水攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至100～110r/min并攪拌20～40min，然后通入氮氣除氧25～35min后，加入引發(fā)劑0.5～1.5份、絡合劑0.2～0.5份，33～37℃恒溫反應2.8～3.2h，然后升溫至58～62℃聚合1.6～2.2h；然后關閉氮氣，加入聚合終止劑0.02～0.05份，反應25～35min即得到終產(chǎn)品。

其中，上述鉆井液用乳液微球封堵劑的制備方法中，所述絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉，所述鏈終止劑為亞硝酸鈉。