[发明专利]一种用于钻井液的纳米胶乳强封堵剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于钻井液的纳米胶乳强封堵剂及其制备方法，其包括以下重量份的原料：乙烯基液10‑60份；丙烯基液5‑25份；甲基丙烯酸磺酸钠1‑19份；副乳化剂0.1‑10份；引发剂0.01‑2份；水：10‑60份。一种纳米胶乳强封堵剂的制备方法为：S1预乳液的制备S1‑1制备水相；S1‑2制备油相；S1‑3将油滴加到水相中，混合均匀，得到预乳液；S2于预乳液中加引发剂，搅拌后备用；S3将步骤S2中制备得到溶液加入水搅拌，得到纳米胶乳强封堵剂。本发明的纳米胶乳强封堵剂可用于钻井液用封堵剂，具有高效快速封堵页岩中微纳米缝隙的优点。

技术领域

本发明涉及乳胶封堵剂的技术领域，更具体地说，它涉及一种用于钻井液的纳米胶乳强封堵剂及其制备方法。

背景技术

钻井液的滤失及滤饼的形成在钻井过程中钻井液的滤失是必然的，通过滤失可形成滤饼保护井壁。但是钻井液滤失量过大，易引起页岩膨胀和坍塌，造成井壁不稳定。此外，滤失量增大的同时滤饼增厚，使井径缩小，给旋转的钻具造成较大的扭矩，起下钻时引起抽汲和压力波动，易造成压差卡钻。因此，适当地控制滤失量是钻井液的重要性能之一。

同时，在页岩气钻探的过程中，由于页岩地层通常非常致密、孔隙度很低，页岩孔隙尺寸在几个纳米到几百个纳米范围内，而一般的封堵剂的粒径较大，不能对这样的孔隙进行封堵或者封堵的效果不好。而此纳米材料基于其小尺寸效应、表面效应、选择吸附性等特殊性能，国内外许多学者开始把各种纳米材料运用到页岩气水基钻井液中，改善钻井液性能。纳米胶乳一般指粒子尺寸在几纳米到1微米的范围内、由合成聚合物或天然高分子构成的亚微米级的胶体体系。纳米胶乳具有较强的井壁稳定能力和较好的润滑、油层保护性能。加入纳米材料的水基钻井液具有提高页岩水化膨胀的抑制性，改善泥饼质量和钻井液流变性，提高钻井液润滑性、降低钻柱磨损等作用。

申请号为2018102643174的发明专利公布了一种具有核壳结构的丙烯酸酯类乳液及其制备方法和应用。该乳液由包含以下组分的原料聚合得到：聚合单体、纳米二氧化硅、表面活性剂、聚乙烯醇、引发剂和水；其中，所述聚合单体形成乳胶粒的壳层，由硬单体和亲水性单体组成，硬单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈中的两种以上；亲水性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟乙酯中的至少一种；所述纳米二氧化硅形成乳胶粒的核层。该发明的乳液作为封堵剂加入到水基钻井液中能实现在高温高压条件下对岩心孔隙的有效封堵。

但是上述发明专利在其对页岩层进行封堵的过程中，封堵速度并不是很快，因此使得整个封堵操作较为低效。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种用于钻井液的纳米胶乳强封堵剂，其具有快速封堵页岩孔隙以及降低钻井液滤失量的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种用于钻井液的纳米胶乳强封堵剂的制备方法。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于钻井液的纳米胶乳强封堵剂，包含以下重量份的原料：

乙烯基液10-60份；

丙烯基液5-25份；

甲基丙烯酸磺酸钠1-19份；

副乳化剂0.1-10份；

引发剂0.01-2份；

水：10-60份。