[發明專利]一種鉆井液用陽離子型封堵劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710739028.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107501456B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 邵亞
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/18;C08F226/02;C08F2/30;C08F2/26;C08F2/38;C09K8/035
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本發明公開了一種鉆井液用陽離子型封堵劑的制備方法，以苯乙烯，丙烯酸丁酯，二甲基二烯丙基氯化銨為原料，通過乳液聚合方法制備出陽離子型封堵劑，其所用原料按以下重量份配比：苯乙烯30~90份，丙烯酸丁酯15~75份，二甲基二烯丙基氯化銨15~75份，去離子水30~120份。本發明通過引發劑引發單體發生聚合反應，得到一種大分子鏈陽離子型封堵劑，在鉆井液中加入少量該產品就可有效降低鉆井液濾失量和砂床侵入深度，實現對井下孔隙裂縫的封堵，保障鉆井安全。

技術領域

本發明涉及鉆井液用封堵劑制備領域，是一種三元聚合物的制備方法。

背景技術

近年來，由于全球各地對于油氣需求量的逐漸增大，人們在努力提高鉆井技術和擴大油氣開采量的同時，石油勘探技術也逐漸向更加復雜地層的發展，超深井、高壓井以及復雜井越來越多，鉆遇地層也越來越復雜，特別對于頁巖油氣大位移水平井鉆進過程中，地層易發生漏失、垮塌、縮徑以及造漿等嚴重問題，加上致密油氣儲藏空間以及黏土礦物的復雜性，我國尚未完全掌握該類資源開發中的關鍵技術，導致鉆井液穩定井壁方面復雜情況多發，大大影響鉆井作業時效和安全性。

國外油田化學品公司在該方向開展了大量研究工作，并試圖以X射線衍射分析底層粘土礦物組分和含量為指導，構建水基鉆井液體系的研究思路。目前國內新疆油田也引進XRD巖性識別技術，其巖性識別準確率高，實現了巖性識別從定性化到定量化，能快速識別火成巖、碳酸鹽等復雜巖性。通過結合地質概況發現：水基鉆井液濾液進入地層裂縫、孔隙后，會引起地層黏土礦物膨脹，導致井壁局部拉伸破裂，同時鉆井液濾液還會破壞地層的膠結穩定性。鑒于此，根據地層黏土礦物成份以及地層和鉆井流體之間相互作用研制出一種陽離子型封堵劑，以其對地層黏土獨特的吸附性能和封堵特性改善地層井壁穩定性，以實現強封堵性水基鉆井液的快速發展，為裂縫地層油氣開發提供新的突破口。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉆井液用陽離子型封堵劑的制備方法，該陽離子型封堵劑能夠很好地實現對泥頁巖的封堵，從而提高井壁穩定性，減少井下復雜的發生。

一種鉆井液用陽離子型封堵劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟:

1）將15~75份丙烯酸丁酯溶解于少量去離子水中，與30~90份苯乙烯、15~75份二甲基二烯丙基氯化銨混合加入30~120份去離子水配制成水相，加入0.18~0.72重量份乳化劑SDS、OP-10，在剪切乳化攪拌機中乳化分散形成乳液；

2）將乳液轉入反應釜中，邊攪拌邊加入0.24~0.96重量份活性調節劑，升溫，加入引發劑水溶液，當反應釜內溫度達到65~80℃時，分兩次將0.12~0.48重量份引發劑加入到體系中，調節攪拌速度，保溫反應6~7h后出料，冷卻得到陽離子型封堵劑。其中，苯乙烯、丙烯酸丁酯與二甲基二烯丙基氯化銨質量比為2:1:1~6:5:5。

有益效果：本發明提供一種鉆井液用陽離子型封堵劑的制備方法，該劑生產流程簡單，原料相對容易獲取，在制備過程中加入了一種活性調節劑，其時一種高活性物質，很容易和自由基發生鏈轉移反應，使活性鏈終止，且調節劑分子本身可形成有引發活性的自由基，因此加入活性調節劑能有效控制聚合物分子量。以苯乙烯、丙烯酸丁酯與二甲基二烯丙基氯化銨為主要單體合成的該產品，封堵性強，在鉆井液中加入本發明實施例提供的陽離子型封堵劑可有效降低鉆井液API濾失量、高溫高壓濾失量和紗床侵入深度，更好地實現對泥頁巖的封堵。

具體實施方式

實施例1