[發明專利]鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物及其制備方法

在審

• 申請號: 201810458102.6
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108456286A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 黃凱;楊靜;鄭克祥;劉濤光;吳義成;古扎麗努爾托合提
• 申請（專利權）人: 中國石油集團西部鉆探工程有限公司;天津博科瑞精細化學有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/20;C08F220/06;C09K8/035
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于深井、超深井技術領域，具體公開了一種鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物及其制備方法。該封堵防塌劑由包含以下重量份數的組分制備得到：甲基丙烯酸酯30～40份，丙烯酸酯20～30份，丙烯酸20～30份，鹽酸多巴胺5～10份，助溶劑5～10份，引發劑1～5份。該聚合物能夠通過增強巖石顆粒間的內聚力、膠結力來提高井壁巖石強度，從而提高鉆井液的防塌性能；同時在水環境中，其具有良好的水下膠粘性能，可以在水基鉆井液體系中起到膠粘巖石、加固井壁的作用。

技術領域

本發明屬于深井、超深井技術領域，涉及一種鉆井液用封堵防塌劑，具體涉及一種鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物及其制備方法。

背景技術

準噶爾盆地腹部和南緣的深井、超深井及大位移水平井的勘探，這些地區儲層埋藏相對深、地層壓力變化大、巖性復雜，所以鉆探困難，成本高，時效低。在鉆探過程中，鉆井液面臨的技術難題很多，如：井壁穩定、井漏、井眼凈化、環境污染、高成本等。尤其是南緣山前構造，地質情況異常復雜，特別是安集海河組地層的強水敏泥頁巖、超高壓地層流體、高構造應力、高陡地層傾角以及上部巨厚礫石層、地質破碎帶等引起的井壁失穩，造成該區鉆井速度低，事故、復雜時率居高不下。

目前采用的水基鉆井液很難有鉆井液體系對泥頁巖的水化膨脹達到完全的抑制，亦或完全阻止自由水的濾失，因而該方法只能一定程度上減輕井壁失穩所造成的影響，對極易坍塌或造漿的地層降低事故的發生率較為有限。因此，為了從根本上避免井壁失穩引起的的縮徑卡鉆，井壁坍塌等工程事故的發生，必須尋求一種新的方法，隨鉆將近井壁巖石直接加固起來，使井壁巖石在原來的基礎上力學穩定性得到極大提高。

通過大量文獻調研，申請人發現海洋生物分泌的足絲蛋白具有超強的粘附能力，能夠在水環境下牢固地粘附在巖石表面。這種超強的粘附性能來源于其中包含的一種關鍵性的基團—仿生基團。如果能將仿生基團接枝到一個水溶性聚合物主鏈上，則這種接枝聚合物理應能夠具備獨特水下粘附能力。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物，該聚合物能夠通過增強巖石顆粒間的內聚力、膠結力來提高井壁巖石強度，從而提高鉆井液的防塌性能；同時在水環境中，其具有良好的水下膠粘性能，可以在水基鉆井液體系中起到膠粘巖石、加固井壁的作用。

所述鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物，由包含以下重量份數的組分制備得到：甲基丙烯酸酯30～40份，丙烯酸酯20～30份，丙烯酸20～30份，鹽酸多巴胺5～10份，助溶劑5～10份，引發劑1～5份。

優選的，上述鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物，由包含以下重量份數的組分制備得到：甲基丙烯酸酯30份，丙烯酸酯20份，丙烯酸20份，鹽酸多巴胺8份，助溶劑10份，引發劑2份。

其中，上述鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物中，所述甲基丙烯酸酯為甲基丙烯酸十八碳酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。

其中，上述鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物中，所述丙烯酸酯為丙烯酸丁酯和丙烯酸羥乙酯的混合物。

其中，上述鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物中，所述引發劑為偶氮類引發劑，例如偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二氰基戊酸和偶氮二異丙基咪唑啉中的至少一種。

其中，上述鉆井液用封堵防塌劑甲基丙烯酸酯共聚物中，所述助溶劑為乙二醇單丁醚和異丙醇中的至少一種。