[发明专利]防塌稳定剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防塌稳定剂及其制备方法，防塌稳定剂由如下重量百分比的组份构成：复合乳化剂：10%～20%；助乳化剂：1～5%；聚合物单体：30%～40%；引发剂：0.5%～4%；交联剂：0.5%～5%；无机纳米级材料：3%～8%；CaCO₃，3%～10%；成膜树脂，2%～6%；余量为分散介质。本发明抑制性强、防塌效果好，能够形成有效的硬脆性泥页岩井壁稳定结构，用于指导钻井设计及现场施工，可有效降低复杂事故发生几率，缩短钻井周期，降低成本，实现优质、安全、高效和低成本钻井，加快深层油气勘探的步伐。

技术领域

本发明涉及一种防塌稳定剂及其制备方法，属于石油天然气钻井领域。

背景技术

为了防止井壁的垮塌，现有技术通常采取了提高井浆密度、抑制地层的水化膨胀、增强钻井液的封堵性等方法。例如，中国专利公开号 108384519A公开了一种钻井液用乳胶类润滑防塌剂，公开日为2018-08-10，其按质量份数包括以下组分：40-60份乳胶、2-5份乳胶稳定剂，1-3份消泡剂和10-15份微纳米惰性处理剂；所述乳胶为丁苯胶乳、丁二烯胶乳、丁基胶乳、氯丁胶乳、乙丙胶乳、异戊胶乳、丁腈胶乳、丙烯酸胶乳的一种或者它们的混合物；所述微纳米惰性处理剂为微纳米碳酸钙、纳米二氧化硅中的一种或者它们的混合物。

但现有技术还存在如下不足：虽然在深井破碎性地层的钻进中起到了一定的效果，但是由于针对行、有效性的研究较少，还存在技术瓶颈，在钻探中仍然屡次发生垮塌卡钻的钻井。针对泥页岩坍塌地层，国内外对防塌剂的研究尚为不足，针对性不强，无法满足易坍塌地层安全钻井的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种防塌稳定剂及其制备方法。本发明抑制性强、防塌效果好，能够形成有效的硬脆性泥页岩井壁稳定结构，用于指导钻井设计及现场施工，可有效降低复杂事故发生几率，缩短钻井周期，降低成本，实现优质、安全、高效和低成本钻井，加快深层油气勘探的步伐。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种防塌稳定剂，其特征在于，由如下重量百分比的组份构成：

复合乳化剂：10%～20%；

助乳化剂：1～5%；

聚合物单体：30%～40%；

引发剂：0.5%～4%；

交联剂：0.5%～5%；

无机纳米级材料：3%～8%；

CaCO₃，3%～10%；

成膜树脂，2%～6%；

余量为分散介质。

所述复合乳化剂为Span80和Tween80，Span80和Tween80的质量比为2：1。

所述助乳化剂为正丁醇。

所述聚合物单体为丙烯酰胺AM、丙烯酸AA和阳离子单体二甲基烯丙基氯化铵，质量比为1:8:1。

所述引发剂为过硫酸铵APS和亚硫酸氢钠NaHSO₃，质量比为1:1。

所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯MBA。

所述无机纳米级材料为SiO₂。

所述成膜树脂为成膜树脂WLP-1。

所述分散介质为白油和水的混合物，白油和水混合的质量比为2：1。

一种防塌稳定剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：