[发明专利]一种复合堵漏材料及其制法与应用

说明书

本发明公开了一种复合堵漏材料及其制法与应用，所述复合堵漏材料包括交联聚合物、纤维、弹性颗粒材料；所述交联聚合物包括结构单元A、结构单元B、结构单元D和结构单元E；所述结构单元B和结构单元E通过结构单元D连接；所述结构单元A为淀粉；所述结构单元B为含乙烯基单体结构单元；所述结构单元D为硅烷偶联剂结构单元；所述结构单元E为粘土矿物单元。将交联聚合物、纤维、弹性颗粒材料混合均匀得到复合堵漏材料。所述堵漏材料具有结构刚性高和承压能力大的特点。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，特别是涉及一种复合堵漏材料及其制备方法。

背景技术

井漏问题一直是困扰全球现场的技术难题。井漏的发生一般应具备的条件是井筒中的工作液压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞中液体的孔隙压力，且在地层中存在漏失通道和较大的容纳液体的空间。常用的堵漏方法分为八大类：（1）调整钻井液性能；（2）静止堵漏法；（3）桥接材料堵漏法；（4）高滤失浆液堵漏法；（5）暂堵法；（6）化学堵漏法；（7）无机凝胶堵漏法；（8）复合堵漏法。常规堵漏材料一般分为四类：颗粒类、片状类、纤维类以及以上两种材料以上的混合类。在钻井防漏过程中堵漏材料是必不可少的，堵漏材料性能的优劣对钻井防漏堵漏具有重要的影响。

CN106928938A公开了一种随钻隋性材料堵漏剂及其制备方法和使用方法，该随钻隋性材料堵漏剂，原料按重量份数计包括100目至150目的刚性材料50份至80份和100目至120目的矿物纤维30份至70份。本发明所述的部分可酸溶刚性材料堵漏剂的堵漏性能优于国内普通市售的堵漏剂，并且与国外堵漏剂的堵漏性能相当，由于本发明所述的部分可酸溶刚性材料堵漏剂的原料来源广泛，原料价格低廉，使本发明所述的部分可酸溶刚性材料堵漏剂的生产成本低于国外的堵漏剂的生产成本，使本发明所述的部分可酸溶刚性材料堵漏剂的性价比优于国外的堵漏剂，为提高井漏复杂处理效率提供技术支持。

CN110105934A公开了一种钻井液用酸溶性承压堵漏剂及制备方法，其原料按重量份计分别为：农作物秸秆提取纤维20-30份、聚酯纤维5-10份、醋酸纤维素5-10份、玻璃纤维10-20份、石棉纤维5-10份、棉麻木植物纤维10-20份、造岩矿物粉10-20份、海藻酸盐5-10份、二甲基二烯丙基氯化铵3-5份、聚乙酸乙烯酯3-5份、α-氰基丙烯酸正辛酯1-5份、硅藻土1-4份和清水适量。该钻井液用酸溶性承压堵漏剂及制备方法，可实现采用成本较低的农作物秸秆提取的纤维作堵漏剂的主体原料，很好的达到了在保证堵漏剂的堵漏效果和承压效果的同时，来节约堵漏剂的生产成本的目的，大大增强了堵漏剂的堵漏效果，提高了堵漏剂的承压能力，节约了堵漏剂原料的生产成本，很好的达到了节能环保的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明主要目的是提供一种复合堵漏材料及其制法与应用，所述复合堵漏材料具有抗高温性能好、承压能力高和生产应用环保等优点。

本发明第一方面提供一种复合堵漏材料，所述复合堵漏材料包括交联聚合物、纤维、弹性颗粒材料； 所述交联聚合物包括结构单元A、结构单元B、结构单元D和结构单元E；所述结构单元B和结构单元E通过结构单元D连接；所述结构单元A为淀粉；所述结构单元B为含乙烯基单体结构单元；所述结构单元D为硅烷偶联剂结构单元；所述结构单元E为粘土矿物单元；

所述交联聚合物具有如下结构式：

其中， R为H或CH₃；R₁可以为Si，表示乙烯基硅烷类单体；也可以为，表示γ-甲基丙烯酰氧丙基硅烷类单体；结构中的Si与粘土矿物中的HO-Si形成共价键Si-O-Si；

所述结构单元B的结构式为或；其中R₂和R₄为乙烯基聚合单体中除乙烯基结构外的单体侧链结构，m为淀粉结构单元的聚合度，x为乙烯基单体的聚合度，y为乙烯基硅烷单体的聚合度，m+x+y=800～1800。