[发明专利]一种液体聚合物微球及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田开发中一种用在钻完井液添加剂中的配方，特别涉及一种液体聚合物微球及其合成方法，可以封堵地层微裂缝，防止钻井液漏失的聪明活性微球粒，也可用在堵水调剖中。

技术背景

钻井的主要任务和直接目的是将储层与地面建立一个良好的油气连通通道，但在钻开油气储层时，钻井过程本身会打破油气藏原有的平衡状态，造成不可避免的伤害，归纳起来，造成损害的主要原因有：首先，液相和固相的侵入，钻井液中的固相，如配浆土、钻屑、处理剂不溶物，在钻井正压差驱动下进入储层，堵塞油气流动通道；钻井液中的液相渗入储层孔隙，造成水敏、水锁或润湿反转损害。其次，压力和温度的变化，会打破储层原有的平衡，可能引起结垢损害和贾敏损害或多相流效应。最终结果导致油气井产能下降和采收率降低。这不仅不利于发现油气显示，也不利于提高油气井产量、提高油气采收率。为此，在钻开生产层时，必须采取防止油气储层伤害的钻井技术。

由于钻井液是接触油气储层的第一种入井工作液，钻井液性能的好坏、尤其是与油气储层的配伍性，直接影响油气井的产能。人们发现，一些油藏在钻完井后，产量并不像预期那么高，显然，这是由于钻完井过程中，油层被工作液污染，裂缝被深度堵塞，从而使流动阻力增加造成的，防止油气储层损害的关键是保护油气层的钻井液技术，因此，对储层起保护作用的钻井液封堵材料性质的研究具有重要的意义。

目前实际生产中常用的技术措施是加入多种封堵材料，协同作用提高滤失造壁性，减少钻井液液相和固相侵入油气层，达到保护储层的目的，现有油气层保护剂种类繁多，作用机理各不相同，适用范围也不同，但都有局限性，主要表现在抗温抗盐性差，影响钻井液性能，封堵合成的液体聚合物微球粒径均匀，膨胀效果好。有限，作用单一，对环境有危害等。

发明内容

为了克服上述技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够添加在钻井液中、提高钻井液的性能、保护环境，也可用在堵水调剖中的一种液体聚合物微球及其合成方法，可广泛用于各种钻井液，与钻井液—阴离子，非离子，阳离子等自由匹配；微球粒径为50-500um；自动筛选进入地层裂缝，遇水膨胀，遇油收缩；在制备过程中加入活性剂，使其还具有消水锁功效，活性剂能在油水界面吸附，可有效降低油水界面张力，使分散的油聚集成油带，并不断扩大，从而提高注入流体的洗油效率，有驱油功效；抗剪切能力好，不易发生变形，封堵能力好；配制简单，操作方便，可实现在线注入。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种液体聚合物微球，其原料组分按100份的质量份数包括：AM15-20份，改性淀粉15-20份，APG2-4份，其余为水；

所述的AM为丙烯酰胺；

所述的改性淀粉为磺化淀粉。

所述的APG为烷基葡萄糖苷。

一种液体聚合物微球的合成方法：

步骤一、取改性淀粉15-20份用水充分溶解后，加入AM15-20份、APG2-4份充分溶解，制成反应液，

步骤二、用引发剂与水按体积比为0.3%-0.5%配制成引发剂溶液，引发剂为N，N-二甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵按质量比1:1配成，

步骤三、分2-5次将引发剂溶液加入到反应液中，使引发剂在反应液中的质量分数为0.3%-1%，在50℃下反应3-5h后离心分离，取下层交联聚合物，用饱和盐水清洗后干燥，得到微棕色胶块；

步骤四、得到的胶块继续在饱和盐水中浸泡，把胶块破碎成可以放入粉碎机中的小块，按照所需微球的直径，用LG-160型连续投料粉碎机把胶体磨成粉末，粉碎同时加入饱和盐水，饱和盐水和粉末的质量比例为1.5:1，最终得到一种液体聚合物微球。

本发明的作用机理是：

本发明随着钻井液进入地层自动在裂缝漏失处形成颗粒封堵，遇水膨胀，遇油收缩。含有高性能活性成分，其中活性分子为一种中性润湿剂（根据岩性选择的一种特种生物表面活性剂），在裂缝中的聪明球遇水自动释放活性分子，将岩石表面转化为中等润湿，润湿角θ为90°，使毛细管阻力接近于0，可有效消除水锁效应、气锁效应或贾敏效应损害，最大限度地降低油流阻力。

本发明具有以下突出优点：

1)膨胀能力好，聪明球在遇水48h后，膨胀倍数可达14倍。

2)封堵裂缝能力好，能达到14MPa，形成的封堵层强度高。

3)稳定性好，该微粒在高温（可达160℃）、高矿化度（不受限制）的条件下具有优良的膨胀能力、封堵性能。

4)在出现漏失裂缝时，聪明球遇水自动在裂缝漏失处形成封堵。