[發(fā)明專利]一種鉆井液用膠乳封堵劑的制備方法和鉆井液

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710977471.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN109666465B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張麗君;李曉嵐;史沛謙;蘇雪霞;李保慧;梁慶磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C09K8/035
• 分類號(hào): C09K8/035;C09K8/24;C09K8/44;C08F257/02;C08F220/06;C08F218/08;C08F220/56;C08F220/54;C08F220/18;C08F220/14;C08F222/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種鉆井液用封堵劑的制備方法，包括以下步驟：將聚苯乙烯泡沫溶解在酯類單體中，得到泡沫液；將水、有機(jī)酸類單體、酯類單體和引發(fā)劑進(jìn)行反應(yīng)，得到低聚物；將低聚物、酰胺類單體、泡沫液和引發(fā)劑進(jìn)行反應(yīng)，得到鉆井液用膠乳封堵劑。本發(fā)明通過無皂乳液聚合方式制備的鉆井液用膠乳封堵劑，在制備過程中未引入外加的表面活性劑，制備過程中的低聚物，具有親水親油性，可以作為乳液聚合的穩(wěn)定劑，使乳液穩(wěn)定期長，可最大限度的降低封堵劑在鉆井液中的起泡性，并具有良好的配伍性和抗溫能力，能夠?qū)δ囗搸r微裂縫地層進(jìn)行物理化學(xué)封堵，阻止鉆井液液相進(jìn)入地層，有效提高井壁穩(wěn)定性。本發(fā)明還提供了一種鉆井液。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井油田化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井液用膠乳封堵劑的制備方法和鉆井液。

背景技術(shù)

近年來，隨著油氣藏勘探開發(fā)的進(jìn)行，鉆遇地層日趨復(fù)雜，井壁失穩(wěn)已成為實(shí)現(xiàn)勘探目的的一大障礙。在硬脆性泥頁巖地層鉆井過程中鉆井液濾液在井筒液柱壓力和地層壓力壓差及巖石內(nèi)部毛細(xì)管力和化學(xué)勢(shì)差的作用下，會(huì)沿著泥頁巖成巖過程中形成的層理、微裂縫侵入到巖石內(nèi)部。即使在欠平衡鉆井等沒有正壓差情況下，由于泥頁巖的親水性也會(huì)使鉆井液濾液因地層微裂縫的毛細(xì)管力吸水和潤濕作用進(jìn)入地層內(nèi)，引起地層內(nèi)部應(yīng)力不平衡和近井壁地帶孔隙壓力增加，導(dǎo)致巖石強(qiáng)度降低，巖石內(nèi)部應(yīng)力增加，使井壁巖石延層理、裂縫的斷面發(fā)生剝落和坍塌。因此，需要高性能封堵劑對(duì)微裂縫進(jìn)行有效的物理化學(xué)封堵，提高井壁穩(wěn)定性。

目前國內(nèi)外常用的封堵劑主要為瀝青、聚合醇、硅酸鹽、膠乳封堵劑等，瀝青類封堵劑熒光性強(qiáng)，聚合醇類封堵劑抗溫能力差，硅酸鹽類封堵劑pH敏感，且對(duì)鉆井液性能影響較大，膠乳類封堵劑具有熒光級(jí)別低、抗溫能力強(qiáng)、封堵效果好等特點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)在制備乳膠封堵劑工藝中均采用表面活性劑起到穩(wěn)定乳液的作用，產(chǎn)品在應(yīng)用過程中易導(dǎo)致鉆井液起泡，且消泡難度較大，造成鉆井液密度測控困難，流變性能變差，除砂器、離心機(jī)等固控設(shè)備無法正常使用，泥漿泵上水效率降低、井筒清砂不良等問題，制約了該類處理劑在現(xiàn)場的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井液用膠乳封堵劑的制備方法和鉆井液，本發(fā)明提供的膠乳封堵劑無需采用表面活性劑。

現(xiàn)有技術(shù)中的膠乳封堵劑在鉆井液中易發(fā)泡、高溫條件下易破乳、穩(wěn)定性差的問題，本發(fā)明提供了一種無皂乳液制備的鉆井液用抗溫膠乳封堵劑的制備方法。

本發(fā)明提供的鉆井液用膠乳封堵劑的制備方法包括兩步，第一步：合成低聚物，第二步：合成膠乳封堵劑。

在本發(fā)明中，鉆井液用膠乳封堵劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚苯乙烯泡沫溶解在酯類單體中，得到泡沫液；

(2)將水、有機(jī)酸類單體、酯類單體和引發(fā)劑進(jìn)行反應(yīng)，得到低聚物；

(3)將低聚物、酰胺類單體、泡沫液和引發(fā)劑進(jìn)行反應(yīng)，得到鉆井液用膠乳封堵劑。

在本發(fā)明中，聚苯乙烯泡沫的重量份數(shù)優(yōu)選為10～50份，更優(yōu)選為20～40份，最優(yōu)選為30份。在本發(fā)明中，以聚苯乙烯泡沫的重量份數(shù)為基準(zhǔn)，步驟(1)中酯類單體的重量份數(shù)優(yōu)選為50～150份，更優(yōu)選為80～120粉，最優(yōu)選為100份。在本發(fā)明中，優(yōu)選將聚苯乙烯泡沫粉碎，優(yōu)選在攪拌狀態(tài)下溶解，優(yōu)選將聚苯乙烯泡沫和酯類單體混合均勻得到泡沫液。在本發(fā)明中，步驟(1)中聚苯乙烯泡沫和酯類單體的質(zhì)量比優(yōu)選為(10～50)：(50～150)。