[發明專利]一種新型緩膨堵漏材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010173503.4
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN113388378B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 曾志強;袁俊秀;黃冬;王康;魏開軒
• 申請（專利權）人: 中石化南京化工研究院有限公司;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發明涉及一種用于油田鉆井領域中的緩膨堵漏材料。其制備方法是：依次加入蒸餾水、水溶性聚合單體、水溶性引發劑、水溶性交聯劑、無機增強劑，在0?5℃、氮氣保護條件下高速攪拌混合，緩慢升溫至體系變粘稠，將粘稠狀體系倒入已經配置好的油溶性聚合單體、油溶性引發劑、油溶性交聯劑的油機體系中，升溫反應制得緩膨性堵漏材料。本發明產品具有明顯的延緩膨脹效果，48h后，緩膨堵漏材料仍然具有較強的膨脹能力。

技術領域

本發明涉及一種用于油田鉆井領域中所用的一種堵漏材料，該堵漏材料具有遇水緩慢膨脹的效果。

背景技術

井漏是鉆井、固井、測井、修井過程中存在的復雜問題，它使鉆井液從井眼漏入漏失通道，不僅耗費大量的泥漿和堵漏材料，而且可能造成井塌、卡鉆、井噴，甚至導致井眼報廢等重大事故，造成巨大的經濟損失。

由于井漏發生率較高，據統計，全世界井漏發生率占鉆井總數的20%~25%，而井漏的處理是石油鉆井中的難點，特別是復雜井漏問題尤為棘手，惡性井漏損失占井漏總損失的50%以上，且堵漏很難成功，因此亟需加強惡性井漏的防治研究。

井漏處理不當，可能會引起惡性井下事故，造成嚴重的環境污染。在鉆井防漏過程中鉆井用的堵漏材料是必不可少的一種材料，鉆井防漏堵漏的成功率直接取決于堵漏材料性能的優劣。

長期以來，工程技術人員針對不同情況的井漏，在實踐中對各種堵漏材料進行了優選，目前國內堵漏劑以及堵漏技術的研究取得了很大的進步，解決了許多實際問題，但仍有一些不足，主要是由于大部分膨脹堵漏材料遇水膨脹速度太快，堵漏材料還未到達漏失地層時，就快速吸水膨脹，當到達漏失層位時，常會由于膨脹體積太大，而無法進入漏失通道，或由于無法繼續膨脹，堵漏材料進入漏失通道后，無法滯留，造成堵不住的現象。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是大部分膨脹材料在井筒中快速膨脹而進入漏失層位后喪失繼續膨脹的能力，無法起到良好的封堵效果。

本發明的目的是通過水溶性單體與油溶性單體混合交叉聚合交聯制得一種新型緩膨堵漏材料，減緩堵漏材料在漏失通道中吸水膨脹，到達漏失層位后，仍然具有較強的膨脹能力，從而提高堵漏材料的實際應用效果。

本發明提供的新型緩膨堵漏材料，其特征在于：該緩膨堵漏材料由以下組分制備而成，各組分按質量百分比計： 40%-70%的水溶性聚合單體，5%-20%油溶性單體，15-50%無機增強劑，0.1%-0.5%水溶性交聯劑，0.01%-0.3%水溶性引發劑，0.1%-0.5%油溶性交聯劑，0.01%-0.3%油溶性引發劑。

優選地，所述其中水溶性聚合單體為丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的任意兩種混合物，混合比例為1:1。

所述油溶性單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中任意一種與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸甲酯的混合物，混合比例為2.5:1。

所述水溶性交聯劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺。

所述水溶性引發劑亞硫酸鈉和過硫酸銨混合物，混合比例為1:1。

所述油溶性交聯劑為二乙烯基苯。

所述油溶性引發劑為過氧化苯甲酰。

所述無機增強劑為膨潤土、高嶺土、超細碳酸鈣中的任意一種。

本發明還提供了所述新型緩膨堵漏材料的制備方法：將蒸餾水、水溶性聚合單體、水溶性引發劑、水溶性交聯劑、無機增強劑依次緩慢加入到反應器中，在0-5℃、氮氣保護條件下高速攪拌混合，緩慢升溫至體系變粘稠，立即將粘稠狀體系加入已經配置好的油溶性聚合單體、油溶性引發劑、油溶性交聯劑的油機體系中，高速攪拌，緩慢升溫，停止攪拌，靜置反應，產物經干燥粉碎后即為緩膨性堵漏材料。