[发明专利]一种环保型水基钻井液用封堵剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型水基钻井液用封堵剂及其制备方法，该环保型水基钻井液用封堵剂由按重量份数计30‑50份的包覆AlOOH的碳球、10‑20份丙烯酰胺、10‑20份N‑异丙基丙烯酰胺、2‑4份六亚甲基四胺、在0.01‑0.05份引发剂下反应制得的产品与30‑50份的乙酸乙烯酯‑乙烯共聚乳液在2‑5份分散剂的作用下复配而成，本发明制得的环保型水基钻井液封堵剂封堵效果好、无毒，具有一定的抗压强度和高的耐温能力，与钻井液具有良好的配伍性能。

技术领域

本发明涉及石油天然气领域，具体地涉及一种环保型水基钻井液封堵剂及其制备方法。

背景技术

在钻井过程中，钻井液中的液相、固相颗粒和其他添加剂会向裂缝性地层渗漏，对油气储层造成伤害，尤其是泥页岩地层中的漏失更会引发井壁失稳等问题。为了防止固相颗粒向地层中运移，其中最直接有效的方法是在钻井液中加入封堵剂，对井壁岩石上的孔隙裂缝进行封堵，从而降低或消除钻井液向地层中的漏失。

现有的钻井液封堵剂主要有沥青类、石蜡类和多元醇类，这些钻井液封堵剂粒径无法达到微米级以下，对于微小孔隙、微裂缝地层，特别是泥页岩地层，难以实现有效封堵。

国外已有将纳米技术应用于钻井液领域中，他们将纳米二氧化硅、纳米氧化镁等纳米颗粒表面改性后作为封堵剂使用，但该种方法中纳米无机颗粒与表面有机分子链段只是宏观上的结合，封堵剂刚性较大，进入地层孔喉后，颗粒与地层、颗粒与颗粒之间松散接触，容易再次脱离，影响封堵效果。

随着国内环境保护形势日趋严峻，开发出多种新型环保钻井液体系是钻井液技术发展的必然趋势。为了减少钻井液对环境的污染，上世纪初就产生了环保钻井液理念，为最大限度减轻钻井液对环境的不利影响，人们普遍趋向于开发以天然高分子材料为主的环保钻井液体系。经过不断的努力，这些年来钻井液环保工作取得了长足的进步，但较好的环保封堵剂产品还比较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型水基钻井液用封堵剂及其制备方法，以提高水基钻井液的封堵防塌能力。

为了达到上述目的，本发明通过如下技术方案实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为质量份数。

一种环保型水基钻井液用封堵剂，由按30-50份包覆AlOOH的碳球、10-20份丙烯酰胺、10-20份N-异丙基丙烯酰胺、2-4份六亚甲基四胺、在0.01-0.05份引发剂下反应制得的产品与30-50份的乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液在2-5份分散剂的作用下复配而成。

所述引发剂选自下述任意一种：过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁基脒二盐酸盐。

所述的分散剂为斯盘80或吐温80任意一种。

该环保型水基钻井液用封堵剂的制备方法，包括以下步骤：

1)制备包覆AlOOH的碳球

将葡萄糖溶解到去离子水中，制成葡萄糖溶液，在160-180℃下进行水热反应4-6h，反应结束后冷却到室温，离心过滤，用去离子水洗涤三次，烘干，制得碳球；

在搅拌的条件下向偏铝酸钠溶液中加入稀硫酸，调节溶液的pH为4，再向溶液中加入尿素和十六烷基三甲基溴化铵，搅拌，直到溶液澄清，然后在搅拌的情况下加入制得的碳球，加热90-100℃，3-5h，冷却到室温，用去离子水洗涤三次，烘干，制得包覆AlOOH的碳球；

2)制备环保型水基钻井液用封堵剂

向去离子水中加入30-50份包覆AlOOH的碳球，10-20份丙烯酰胺，10-20份N-异丙基丙烯酰胺，2-4份六亚甲基四胺，60℃搅拌均匀；在氮气保护下，缓慢加入0.01-0.05份引发剂，50-60℃加热反应2-4小时，得到胶液，向胶液中加入水，2-5份分散剂，搅拌均匀后，缓慢加入30-50份乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液，即得环保型水基钻井液用封堵剂。