[发明专利]疏水单体、堵漏凝胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种式I所示的疏水单体，其中R¹选自氢、C₁‑C₁₀直链烷基、C₃‑C₁₀支链烷基或C₃‑C₁₀环烷基，优选为氢或C₁‑C₅直链烷基，更优选为甲基、乙基或正丙基；m为1‑10的整数，优选为1、2、3、4、5或6；n为0‑6的整数，优选为0或1；k为0‑10的整数，优选1、2、3、5、6或7，h为1‑10的整数，优选1、2、3、5、6或7。本发明还提供了一种所述疏水单体的制备方法。另外，本发明进一步提供了一种堵漏凝胶及其制备方法。本发明提供的堵漏凝胶的成胶时间短，粘度高，且具有良好剪切稀释性，满足堵漏施工的需要。

技术领域

本发明属于石油助剂领域，特别涉及一种疏水单体、堵漏凝胶及其制备方法。

背景技术

井漏是在钻井、固井、完井、测井或修井等井下作业过程中，各种工作液在压差的作用下流进地层的一种井下复杂情况。对于钻井工程来讲，井漏是指在钻井过程中钻井液漏失到地层的现象。一旦发生井漏，不仅延误工期、损失钻井液、伤害储层、干扰录井，还有可能引起井壁失稳、引起井塌、卡钻、井喷等一系列事故，甚至导致井眼报废，造成重大的经济损失。

在各种漏失中，由地层裂缝和溶洞造成的恶性漏失是最难处理的一种井下事故。所谓恶性漏失，主要是指钻井过程中泵入井筒内的钻井液有进无出的循环失返的现象，具有漏失速度快、漏失量大、处理困难、易复发等特点。传统的堵漏方法是指将堵漏材料泵入漏层，在井壁附近地层的漏失通道内停留静置并填塞整个漏失通道之后，堵漏材料发生物理、化学变化后硬化，形成强度足以承受井筒内液柱作用于井壁地层的总压力的堵漏固体塞子。该方法可以解决一般性的漏失，但对于恶性漏失则很难奏效。其原因在于由于恶性漏失流速快、漏失量大，堵漏材料很难再漏层内停留；其次，堵漏材料容易被地层水冲稀而流走，未流走的堵漏材料难以凝结固化，凝结强度大大降低，难以支撑漏失压差的破坏。

针对恶性漏失，水泥浆堵漏是一种较为有效的方法。美中不足的是，在流体较多的地层，水泥浆容易被冲稀，在未形成坚固的水泥石之前就被冲走，从而导致漏失失败。针对以上技术难题，西南石油大学罗平亚院士在分析了恶性漏失技术难点以及对堵漏材料要求和堵漏机理的基础上提出了解决恶性漏失的新设想：一种容易进入漏层的结构性流体，能再漏层中自动停止流动，并充满漏失裂缝、孔洞空间，且难被地层流体冲稀，从而形成隔断地层内部流体与井筒内流体的“段塞”，该“段塞”具有足够的启动压力，以该“段塞”的启动压差大于泥浆柱压力与地层流体压力的差来实现暂堵，然后尾追水泥浆封固近井筒地层，达到堵漏的目的。 其中，形成“段塞”的结构性流体是技术关键。目前，研究较多的是西南石油大学研发的ZND智能凝胶，是一种疏水缔合型聚合物，该聚合物具有良好的水溶性，抗温可达120℃，最大的特点是具有良好的剪切稀释性，在低剪切速率下(7.34s^-1)条件下，其表观粘度可达1.0×10⁴-3.0×10⁴mPa·s，在高剪切速率下(1000s^-1)其表观粘度为50-100mPa·s,。在地面管线及近井地带地层容易流动，泵入漏层后停止流动即可迅速增粘成胶，充满整个裂缝及溶洞空间。

发明内容

针对上述现有技术的现况，本发明拟提供一种双网络结构的堵漏凝胶及其制备方法，用于满足堵漏施工的需要。

本发明的第一个方面提供了一种疏水单体，其结构如式I所示：