[发明专利]一种水基钻井液用抗高温承压封堵剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种水基钻井液用抗高温承压封堵剂，其特征在于，该抗高温承压封堵剂包括以下质量份数的原料：阳离子单体1-3份，抗高温柔性单体13-25份，含苯环单体20-40份，高强度复合交联剂1-4份，乳化剂1-5份，氧化还原引发剂0.25-0.75份，水150-220份；

所述的阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵或丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；所述的抗高温柔性单体为烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-异丙基丙烯酰胺中的一种或两种以上的组合；所述的含苯环单体为苯乙烯或苯乙烯磺酸钠；

所述的高强度复合交联剂为1-烯丙基-3,5,7,9,11,13,15-异丁基8臂倍半硅氧烷和丙烯酰胺的聚合物，所述的高强度复合交联剂按照下述方法制备得到：

在搅拌条件下，将NaOH水溶液、1-烯丙基-3,5,7,9,11,13,15-异丁基8臂倍半硅氧烷和丙烯酰胺依次加入水中，搅拌溶解；之后升温至75-95℃，加入引发剂，进行恒温反应；反应完成后，经过滤、干燥、粉碎得到高强度复合交联剂。

2.根据权利要求1所述的水基钻井液用抗高温承压封堵剂，其特征在于，所述的水基钻井液用抗高温承压封堵剂包括以下质量份数的原料：阳离子单体1.5-2.5份，抗高温柔性单体18-22份，含苯环单体30-35份，高强度复合交联剂2-3份，乳化剂2-3份，氧化还原引发剂0.3-0.5份，水180-200份。

3.根据权利要求1所述的水基钻井液用抗高温承压封堵剂，其特征在于，所述的乳化剂为乳化剂OP-50、乳化剂OP-4或乳化剂OP-10；

所述的氧化还原引发剂为过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过硫酸钾/亚硫酸氢钠、过氧化氢/酒石酸、过氧化氢/次硫酸氢钠甲醛中的一种或两种的组合，氧化还原引发剂中氧化剂与还原剂的质量比为0.5-1.2：1。

4.根据权利要求1所述的水基钻井液用抗高温承压封堵剂，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：

a. 所述的NaOH水溶液的质量分数为20%，所述NaOH水溶液的体积与1-烯丙基-3,5,7,9,11,13,15-异丁基8臂倍半硅氧烷的质量之比为1-4mL:0.01-0.03g；

b. 所述的1-烯丙基-3,5,7,9,11,13,15-异丁基8臂倍半硅氧烷与丙烯酰胺的质量比为0.001-0.005:1；

c. 所述的1-烯丙基-3,5,7,9,11,13,15-异丁基8臂倍半硅氧烷的质量与水的体积之比为0.1-0.3mg:1mL；

d. 所述的引发剂为过硫酸铵，所述引发剂的加入量为1-烯丙基-3,5,7,9,11,13,15-异丁基8臂倍半硅氧烷和丙烯酰胺的总质量的0.5-1%；

e. 所述的恒温反应温度为75-95℃，恒温反应时间为4-6h；

f. 升温至75-95℃前的搅拌转速为200r/min，升温至75-95℃后的搅拌转速为300r/min。

5.权利要求1-4任一项所述的水基钻井液用抗高温承压封堵剂的制备方法，包括步骤如下：

将阳离子单体、抗高温柔性单体、高强度复合交联剂、乳化剂依次加入到水中，调节体系的pH至5-9，加入含苯环单体，之后剪切乳化得到预乳液；氮气保护下，在搅拌条件下将预乳液升温至65℃-85℃，随后加入氧化还原引发剂，恒温反应4-6h；反应完成后，将所得乳液烘干、粉碎，所得白色粉末即为水基钻井液用抗高温承压封堵剂。

6.根据权利要求5所述的水基钻井液用抗高温承压封堵剂的制备方法，其特征在于，调节体系的pH是使用质量分数为20%的NaOH水溶液；

所述剪切乳化步骤为：使用剪切乳化机在1000r/min下搅拌20min；

所述的氧化还原引发剂是以氧化还原引发剂水溶液的形式加入体系中，首先滴加氧化剂水溶液，搅拌10min后滴加还原剂水溶液，所述氧化剂水溶液和还原剂水溶液的质量浓度均为25wt%。

7.权利要求1-4任一项所述的水基钻井液用抗高温承压封堵剂的应用，用于配制水基钻井液；所述的水基钻井液中抗高温承压封堵剂的加入量为0.005-0.02g/mL。