[發明專利]一種水基鉆井液用納米封堵劑及其制備方法與鉆井液

有效

• 申請號: 201910292033.0
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109825263B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 王平全;唐濤;龍海鋒;謝剛;任妍君;王秋潤;何毅;羅顯粱;王哲
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇

1.一種水基鉆井液，其特征在于，所述水基鉆井液由以重量份數計的以下組分組成：以100重量份的水為基準，所述膨潤土的含量為4-6，所述流型調節劑的含量為6-8重量份，所述增粘劑的含量0.6-0.8重量份，所述降濾失劑的含量為5-7重量份，所述納米封堵劑的含量為38-42重量份，所述加重劑的含量為35-45重量份，所述潤滑劑的含量為1.5-3重量份，所述pH調節劑的含量為0.1-0.3重量份；其中，所述膨潤土為鈉基膨潤土；所述流型調節劑為聚丙烯酰胺；所述増粘劑為黃原膠；所述降濾失劑為磺甲基酚醛樹脂；所述加重劑為碳酸鈣粉；所述潤滑劑為磺化蓖麻油；所述pH調節劑為氫氧化鈉；

其中，所述納米封堵劑為聚苯乙烯磺酸鈉包覆的多壁碳納米管，且所述納米封堵劑的粒徑分布在30-240nm之間；

其中，所述納米封堵劑的制備方法包括：

(1)將多壁碳納米管與對苯乙烯磺酸鈉單體溶解于去離子水中；

(2)向步驟(1)溶液中加入過硫酸鉀作為自由基聚合引發劑，反應過程中持續通入惰性氣體；其中，所述多壁碳納米管、對苯乙烯磺酸鈉單體和過硫酸鉀的用量的重量比為1：(90-120)：(0.8-1.2)；

(3)將步驟(2)所得溶液離心去除無定形碳與殘留的催化劑，過濾上層清液；

(4)干燥得到聚苯乙烯磺酸鈉包覆的多壁碳納米管。

2.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，所述多壁碳納米管、對苯乙烯磺酸鈉單體和過硫酸鉀的用量的重量比為1：(95-105)：(0.9-1.1)。

3.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，所述干燥的條件包括：溫度為60-100℃，時間為6-12小時。

4.根據權利要求3所述的水基鉆井液，其中，所述干燥的條件包括：溫度為65-80℃，時間為8-11小時。

5.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，所述水基鉆井液的pH為8-10，密度為1.20-1.40g/cm³。

6.根據權利要求5所述的水基鉆井液，其中，所述水基鉆井液的pH值為8.5-9.5，密度為1.25-1.35g/cm³。

7.根據要求1-6中任意一項所述水基鉆井液的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

(1)將膨潤土預水化處理；

(2)向步驟(1)預水化處理得到的膨潤土溶液中依次加入増粘劑、流型調節劑、降濾失劑、納米封堵劑、加重劑、潤滑劑和pH調節劑。