[发明专利]一种钻井液用胶乳封堵剂的制备方法和钻井液

说明书

本发明提供了一种钻井液用封堵剂的制备方法，包括以下步骤：将聚苯乙烯泡沫溶解在酯类单体中，得到泡沫液；将水、有机酸类单体、酯类单体和引发剂进行反应，得到低聚物；将低聚物、酰胺类单体、泡沫液和引发剂进行反应，得到钻井液用胶乳封堵剂。本发明通过无皂乳液聚合方式制备的钻井液用胶乳封堵剂，在制备过程中未引入外加的表面活性剂，制备过程中的低聚物，具有亲水亲油性，可以作为乳液聚合的稳定剂，使乳液稳定期长，可最大限度的降低封堵剂在钻井液中的起泡性，并具有良好的配伍性和抗温能力，能够对泥页岩微裂缝地层进行物理化学封堵，阻止钻井液液相进入地层，有效提高井壁稳定性。本发明还提供了一种钻井液。

技术领域

本发明涉及石油钻井油田化学品技术领域，尤其涉及一种钻井液用胶乳封堵剂的制备方法和钻井液。

背景技术

近年来，随着油气藏勘探开发的进行，钻遇地层日趋复杂，井壁失稳已成为实现勘探目的的一大障碍。在硬脆性泥页岩地层钻井过程中钻井液滤液在井筒液柱压力和地层压力压差及岩石内部毛细管力和化学势差的作用下，会沿着泥页岩成岩过程中形成的层理、微裂缝侵入到岩石内部。即使在欠平衡钻井等没有正压差情况下，由于泥页岩的亲水性也会使钻井液滤液因地层微裂缝的毛细管力吸水和润湿作用进入地层内，引起地层内部应力不平衡和近井壁地带孔隙压力增加，导致岩石强度降低，岩石内部应力增加，使井壁岩石延层理、裂缝的断面发生剥落和坍塌。因此，需要高性能封堵剂对微裂缝进行有效的物理化学封堵，提高井壁稳定性。

目前国内外常用的封堵剂主要为沥青、聚合醇、硅酸盐、胶乳封堵剂等，沥青类封堵剂荧光性强，聚合醇类封堵剂抗温能力差，硅酸盐类封堵剂pH敏感，且对钻井液性能影响较大，胶乳类封堵剂具有荧光级别低、抗温能力强、封堵效果好等特点。现有技术在制备乳胶封堵剂工艺中均采用表面活性剂起到稳定乳液的作用，产品在应用过程中易导致钻井液起泡，且消泡难度较大，造成钻井液密度测控困难，流变性能变差，除砂器、离心机等固控设备无法正常使用，泥浆泵上水效率降低、井筒清砂不良等问题，制约了该类处理剂在现场的推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻井液用胶乳封堵剂的制备方法和钻井液，本发明提供的胶乳封堵剂无需采用表面活性剂。

现有技术中的胶乳封堵剂在钻井液中易发泡、高温条件下易破乳、稳定性差的问题，本发明提供了一种无皂乳液制备的钻井液用抗温胶乳封堵剂的制备方法。

本发明提供的钻井液用胶乳封堵剂的制备方法包括两步，第一步：合成低聚物，第二步：合成胶乳封堵剂。

在本发明中，钻井液用胶乳封堵剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚苯乙烯泡沫溶解在酯类单体中，得到泡沫液；

(2)将水、有机酸类单体、酯类单体和引发剂进行反应，得到低聚物；

(3)将低聚物、酰胺类单体、泡沫液和引发剂进行反应，得到钻井液用胶乳封堵剂。

在本发明中，聚苯乙烯泡沫的重量份数优选为10～50份，更优选为20～40份，最优选为30份。在本发明中，以聚苯乙烯泡沫的重量份数为基准，步骤(1)中酯类单体的重量份数优选为50～150份，更优选为80～120粉，最优选为100份。在本发明中，优选将聚苯乙烯泡沫粉碎，优选在搅拌状态下溶解，优选将聚苯乙烯泡沫和酯类单体混合均匀得到泡沫液。在本发明中，步骤(1)中聚苯乙烯泡沫和酯类单体的质量比优选为(10～50)：(50～150)。