[發明專利]一種抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑及油基鉆井液

有效

• 申請號: 202210082536.7
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114350329B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 謝剛;曹少帥;黃進軍;鄧明毅;羅玉婧;范莉;雷震;陳宇
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/36;C09K8/32;C09K8/46;C09K8/467
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1.一種抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑，其特征在于，所述抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑的原料為50nm的納米碳化鈦，對十二烷基苯乙烯，丙烯酸十六烷基酯類化合物，乙烯基環烷類化合物，插層劑，交聯劑，引發劑；采用步驟如下制備而成：

S1、插層改性納米碳化鈦：將納米碳化鈦置于60-70℃條件下真空干燥，取干燥后的納米碳化鈦加入到去離子水的分散液中進行超聲分散，然后邊攪拌邊滴加插層劑，然后在40-50℃條件下反應，冷卻至室溫，離心分離，再超聲分散，抽濾，洗滌，得到插層改性納米碳化鈦；

S2、首先，將S1得到的插層改性納米碳化鈦用去離子水進行超聲分散，分散液置于反應器中，通氮氣20-30min后，加入共聚單體對十二烷基苯乙烯，丙烯酸十六烷基酯類化合物，乙烯基環烷類化合物于反應器中，并用20%-25%的NaOH水溶液將體系pH值調節到6.5-7.5之間，升溫至60-70℃，再加入交聯劑及引發劑反應4-5h，反應完畢后，冷卻至室溫，制備得的樣品用蒸餾水洗滌至中性，然后置于50-60℃條件下真空干燥，將烘干的樣品進行研磨，得到90-330nm的抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑；

所述插層改性納米碳化鈦，對十二烷基苯乙烯，丙烯酸十六烷基酯類化合物，乙烯基環烷類化合物的摩爾質量比為2:2:1:3；

所述交聯劑的加量為插層改性納米碳化鈦，對十二烷基苯乙烯，丙烯酸十六烷基酯類化合物，乙烯基環烷類化合物四種單體總重量的1%-3%；

所述引發劑的加量為插層改性納米碳化鈦，對十二烷基苯乙烯，丙烯酸十六烷基酯類化合物，乙烯基環烷類化合物四種單體總重量的1%-3%；

所述丙烯酸十六烷基酯類化合物為丙烯酸十六烷基酯，甲基丙烯酸十六烷基酯中的一種；

所述乙烯基環烷類化合物為對乙烯基環戊烷、乙烯基環己烷、乙烯基環辛烷中的一種。

2.根據權利要求1所述的抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑，其特征在于，所述插層劑為四甲基氫氧化銨（TMAOH）、二甲基亞砜（DMSO）中的一種。

3.根據權利要求1所述的抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑，其特征在于，所述交聯劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）、雙環戊二烯丙烯酸酯（DCPA）中的一種；所述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種。

4.一種油基鉆井液，其特征在于，所述鉆井液中添加有權利要求1所述的抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑。

5.根據權利要求4所述的油基鉆井液，其特征在于，所述鉆井液包括以下組分：基油，主乳化劑，輔乳化劑，潤濕劑，提切劑，有機土，降濾失劑，水相，氧化鈣，加重劑，封堵劑。

6.根據權利要求5所述的油基鉆井液，其特征在于，所述基油為3#白油，所述主乳化劑為TYODF-301，所述輔乳化劑為TYODF-401，所述潤濕劑為TYODF-501，所述提切劑為TYODF-701，所述有機土為TYODF-601，所述降濾失劑為TYODF-101，所述水相為30%的氯化鈣溶液，所述氧化鈣為TYODF-801，所述加重劑為重晶石粉，所述封堵劑為權利要求1所述的抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑，所述主乳化劑、輔乳化劑、潤濕劑、提切劑、有機土、降濾失劑、氧化鈣來源于成都西油華巍科技有限公司。

7.根據權利要求6所述的油基鉆井液，其特征在于，以重量份計，所述鉆井液的組成如下：3#白油為225-227份，主乳化劑TYODF-301為3.6-3.8份，輔乳化劑TYODF-401為9.8-10.2份，潤濕劑TYODF-501為3.2-3.3份，提切劑TYODF-701為0.7-0.8份，有機土TYODF-601為7-8份，降濾失劑TYODF-101為14.5-15.5份，30%的氯化鈣溶液為24-26份，氧化鈣TYODF-801為7.3-7.7份，抗高溫插層改性納米碳化鈦復合封堵劑為1.25-3.75份，重晶石粉為250-600份，鉆井液密度為1.5-2.2g/cm³。