[發明專利]一種吸油膨脹材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201711467117.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108219332A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 李中;李炎軍;羅鳴;張萬棟;吳江
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: C08L33/12
• 分類號: C08L33/12;C08L23/16;C08L9/06;C08K13/02;C08K3/26;C08K3/36;C08K5/14;C08K5/47;C09K8/467
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種吸油膨脹材料，由包括如下重量份的原料組分制備得到：橡膠40～60份，聚丙烯酸丁酯?甲基丙烯酸甲酯共聚物20～40份，硫化劑2～5份，硫化促進劑2～5份，惰性填料10～20份。本發明提供的吸油膨脹材料具有較高的吸油膨脹性能和抗壓性能，用作油氣田鉆井用堵漏材料，能夠穩定、可靠、有效地封堵裂縫，實現優異的堵漏效果。

技術領域

本發明涉及油氣田鉆井用堵漏材料技術領域，特別涉及一種吸油膨脹材料及其制備方法和應用。

背景技術

井漏是油氣田鉆井工程中最普遍最常見的技術難題之一。它不僅造成大量鉆井液的漏失，影響鉆井作業的正常進行，而且往往會衍生出其它類型的井下復雜問題，嚴重時可能造成井塌、卡鉆、井噴等惡劣后果，同時造成鉆井成本的大幅度上升。

目前，對于鉆井工程中一般的滲透性(孔隙型)及微裂縫地層(微漏至中漏地層)的漏失，常采用堵漏材料來進行封堵。在具體應用中，為滿足現場環境的要求，選用的堵漏材料需要能夠在堵漏過程中增大體積來實現對裂縫的填充堵塞，因而需要具備良好的膨脹性能；且膨脹后需要其依然具有良好的抗壓性能，從而實現對裂縫的穩定、可靠、有效地封堵。然而，現有技術提供的諸多堵漏材料如：申請號201410428352.7中公開的所述油基鉆井液裂縫堵漏劑；申請號201410489428.7中公開的所述可變形油基鉆井液用堵漏劑等，并不能夠同時具備良好的膨脹性能和抗壓性能，對裂縫的封堵效果較差，導致井漏事故頻發。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種具有較高的吸油膨脹性能和抗壓性能的吸油膨脹材料及其制備方法和應用。本發明提供的吸油膨脹材料，用作油氣田鉆井用堵漏材料，能夠穩定、可靠、有效地封堵裂縫，實現優異的堵漏效果。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種吸油膨脹材料，由包括如下重量份的原料組分制備得到：橡膠40～60份，聚丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物20～40份，硫化劑2～5份，硫化促進劑2～5份，惰性填料10～20份。

優選的，所述橡膠為乙丙橡膠、丁基橡膠和丁苯橡膠中的一種或多種的混合物。

優選的，所述乙丙橡膠為二元乙丙橡膠和/或三元乙丙橡膠。

優選的，所述聚丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制備方法包括如下步驟：將聚乙烯醇、水、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、過氧化苯甲酰與交聯劑混合，在保護氣氛中于70～80℃下共聚反應5～8h，制得聚丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。

優選的，所述交聯劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺和/或二乙烯基苯。

優選的，所述硫化劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰和硫磺中的一種或多種的混合物。

優選的，所述硫化促進劑為2-硫醇基苯并噻唑、4,4’-二硫代二嗎啉和二硫化四甲基秋蘭姆中的一種或多種的混合物。

優選的，所述惰性填料為超細碳酸鈣、石英砂和炭黑中的一種或多種的混合物；所述惰性填料的粒度為400～1200目。

本發明提供了上述技術方案所述吸油膨脹材料的制備方法，包括如下步驟：

將橡膠于60～80℃下塑煉20～40min，得到塑煉橡膠；

將所述塑煉橡膠和聚丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、惰性填料混合，于120～140℃下進行第一混煉30～60min，得到第一混煉物；

將所述第一混煉物和硫化劑、硫化促進劑混合，于60～80℃下進行第二混煉20～40min，得到第二混煉物；

將所述第二混煉物于140～160℃下硫化30～60min，得到吸油膨脹材料。