[发明专利]一种定时释放型水泥浆促凝剂微胶囊的制备方法

说明书

本发明公开了一种定时释放型水泥浆促凝剂微胶囊的制备方法，包括以下步骤：(1)称取一定质量比的乙二酸二甲酯、碳酸二甲酯、丙酮、乙醇和Tween60置于反应器中，搅拌反应一段时间；(2)往反应器中加入一定质量比的促凝剂和油酸，继续搅拌反应一段时间；(3)缓慢加入一定质量比的甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、乙酸乙烯酯、偶氮二异丁腈混合物，于75～80℃条件下反应一段时间，冷却至室温(25℃)，得到促凝剂微胶囊。本发明提供的制备方法，可将促凝剂包裹在聚合物中，实现促凝剂的微胶囊化，促凝剂可在设定的时间内集中释放。

技术领域

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种定时释放型水泥浆促凝剂微胶囊的制备方法。

背景技术

我国多数海域蕴含有丰富的石油和天然气资源，其中绝大部分位于深水区域。深水钻井作业难度要高于陆地，尤其在深水固井方面。深水固井作业面临着低温、地层破裂压力低、浅层流等问题。上述问题对水泥浆体系提出了更高的要求：水泥浆不仅要具有低温早强，低密度等特性，还要具有良好防窜能力。为提高水泥浆早期强度，目前常用促凝剂(如氯化钙、硅酸钠、碳酸钾、碳酸钠)来加快水泥浆在低温环境下的凝结时间。但是在水泥浆体系中加入促凝剂后会使水泥浆初始稠度高，进而导致水泥浆的泵注压力过高，增加能耗，同时会影响固井效果，甚至发生固井事故。若能将促凝剂制备成定时集中释放的微胶囊可有效解决上述问题，将促凝剂微胶囊与水泥浆共混后，促凝剂可在一段时间内与水泥浆不发生反应，使水泥浆在拌混和泵送过程中拥有良好的流动性，在水泥浆达到返高后，微胶囊中的促凝剂定时从微胶囊中释放出来，使水泥浆快速凝固，有效提高水泥浆的固井效率。

目前常用于制备微胶囊的方法有微流体技术、自组装、共沉淀、界面反应、油相分离法、喷雾干燥和具有应用前景的原位聚合法。然而，通过上述方法制备的微胶囊，其芯材只能够被控制缓慢释放出来，换句话说，被包裹的芯材难以实现在某个时间段内定时释放的效果。如何制备定时释放的微胶囊目前仍是微胶囊技术领域研究的难点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种定时释放型水泥浆促凝剂微胶囊的制备方法，将促凝剂包裹在共聚物内，实现微胶囊化，使促凝剂在设定时间内集中释放。

针对本发明的目的，本发明提供的技术方案是：

一种定时释放型水泥浆促凝剂微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定质量比的乙二酸二甲酯、碳酸二甲酯、丙酮、乙醇和Tween60置于反应器中，搅拌反应一段时间；

(2)往反应器中加入一定质量比的促凝剂和油酸，继续搅拌反应一段时间；

(3)缓慢加入一定质量比的甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、乙酸乙烯酯、偶氮二异丁腈混合物，于75～80℃条件下反应一段时间，冷却至室温(25℃)，得到促凝剂微胶囊。

在其中的一些实施方式中，所述促凝剂、油酸、乙醇、Tween60、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、乙酸乙烯酯、偶氮二异丁腈、丙酮、乙二酸二甲酯、碳酸二甲酯分别占投料总重量的6％～9％、0.5％～0.9％、0.5％～0.9％、0.4％～0.6％、3％～5％、0.6％～0.9％、2.5％～4.5％、0.06％～0.1％、14％～18％、30％～40％、20.1％～42.44％。

在其中的一些实施方式中，所述促凝剂为氯化钙、硅酸钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种。

在其中的一些实施方式中，所述步骤(1)中的反应时间为13～15min。

在其中的一些实施方式中，所述步骤(2)中的反应时间为15～20min。

在其中的一些实施方式中，所述步骤(3)中在75～80℃条件下反应时间为6～7h。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：