[發(fā)明專利]一種殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910329241.3
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN111826141B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾義金;李凡;李大奇;金軍斌;劉金華;王偉吉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: C09K8/42
• 分類號: C09K8/42;C09K8/467;C08F283/00;C08F220/58;C08F220/56;C08F220/34;C08G81/00
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 楊茜

本發(fā)明涉及鉆井堵漏技術(shù)領(lǐng)域的一種殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料及其制備方法。所述殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料為疏水基團及水溶性聚合物接枝到植物殼表面得到的聚合物包覆殼類顆粒堵漏材料；所述的殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料的制備方法可包括以下步驟：首先將疏水基團、碳碳雙鍵接枝到植物殼表面，然后將得到的接枝改性殼類顆粒材料與丙烯酰胺、2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸以及陽離子單體進行乳液聚合，得到所述殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料。本發(fā)明將疏水基團及水溶性聚合物接枝到植物殼表面，在殼表面形成一層疏水保護膜，從而大大提高了殼的耐水浸泡能力，堵漏時可以大幅度提高顆粒材料的強度，從而解決利用植物殼類材料堵漏易引起的復漏問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井堵漏技術(shù)領(lǐng)域，更進一步說，涉及一種殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料及其制備方法。

背景技術(shù)

井漏是鉆井過程中經(jīng)常遇到的技術(shù)難題，井漏不僅增加鉆井成本，還嚴重制約鉆井速度，甚至會引起卡鉆、井噴、井壁失穩(wěn)等一系列復雜。在各類堵漏技術(shù)中，應用最多的是橋接堵漏技術(shù)，約占整個堵漏施工的80％。橋接堵漏材料按外觀分為顆粒狀、片狀和纖維狀材料三大類。在堵漏作業(yè)中，這三類材料單獨使用，作用都是有限的，不能有效封堵漏層，必須以合理的比例和級配復合后，才能達到理想的堵漏效果。其中顆粒材料常用的是核桃殼等植物殼類，其耐浸泡性能較差，在鉆井液長期浸泡情況下，強度會逐漸降低，最終引起復漏。

對現(xiàn)有的植物殼類材料進行改性、包覆處理，在植物殼類材料表面包覆一層膜，隔斷植物殼與外在流體，減少鉆井液或地層流體對植物殼類材料強度的影響，使植物殼長期保持較高的強度，提高封堵層的持久性，避免復漏。

公開號為CN106609128A的中國專利提供了一種水基鉆井液用堵漏劑。其中使用纖維、核桃殼、吸水聚合物顆粒、核殼聚合物微球等材料制備出水基鉆井液堵漏劑；該堵漏劑親水性好，有良好的懸浮穩(wěn)定性，在水中具有可膨脹性，能夠適應不同尺寸以及形狀的空隙及裂縫。但是其耐浸泡性能較差，在堵漏漿中浸泡一段時間之后，承壓強度大幅降低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述橋堵漏過程中植物殼類顆粒材料不耐液體浸泡的問題，本發(fā)明提出一種殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料。具體地說涉及一種殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料及其制備方法。本發(fā)明是將疏水基團及水溶性聚合物接枝到植物殼表面，在殼表面形成一層疏水保護膜，從而大大提高了殼的耐水浸泡能力，堵漏時可以大幅度提高顆粒材料的強度，從而解決利用植物殼類材料堵漏易引起的復漏問題。

本發(fā)明目的之一是提供一種殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料，是將疏水基團及水溶性聚合物接枝到植物殼表面得到的聚合物包覆殼類顆粒堵漏材料。疏水基團主要是通過酰氯的取代反應，而將疏水基團接到殼的表面。

所述植物殼選自核桃殼、杏殼及棗殼中的至少一種；

所述疏水基團選自C8～C20碳鏈的酰氯；優(yōu)選C10～C18碳鏈的酰氯；

所述水溶性聚合物可為改性聚丙烯酰胺；所述改性聚丙烯酰胺可選自丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨三元共聚物；丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨三元共聚物；丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨三元共聚物中的至少一種。

在具體使用時還可用不同植物殼制備得到的殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料進行復配，其中優(yōu)選植物殼分別為核桃殼、杏殼及棗殼的殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料中的至少兩種，更優(yōu)選為植物殼分別為杏殼和核桃殼的殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料的復配，如聚合物包覆核桃殼堵漏材料：聚合物包覆杏殼堵漏材料的質(zhì)量用量比例為1：(0.5～3)，優(yōu)選1：(1～2)。

本發(fā)明目的之二是提供所述的殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料的制備方法，可包括以下步驟：

首先將疏水基團、碳碳雙鍵接枝到植物殼表面，然后將得到的接枝改性殼類顆粒材料與丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及陽離子單體進行乳液聚合，得到聚合物包覆殼類顆粒堵漏材料，即為所述殼膜結(jié)構(gòu)堵漏材料。