[发明专利]一种自适应外柔内刚型纳米封堵剂的合成及水基钻井液

权利要求书

1.一种自适应外柔内刚型纳米封堵剂的合成及水基钻井液，其特征在于，所述自适应外柔内刚型纳米封堵剂的原料为纳米二氧化硅(15+5nm)，2-丙烯酸-2-羟基丙基酯，丙烯酰胺，采用步骤如下制备而成：

(1)纳米二氧化硅的改性：将纳米二氧化硅置于75-80℃真空干燥箱中干燥10-12h，准确称取干燥后的纳米二氧化硅2-3g，加入到40-50mL乙醇/水的分散液中，超声分散40-50min，然后边搅拌边滴加γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)2-3g，在75-80℃反应8-10h后，用乙醇洗涤，反复3-5次，最后置于55-60℃真空干燥箱中干燥8-10h得到改性纳米二氧化硅；

(2)自适应外柔内刚型纳米封堵剂的合成：

①向反应器中加入改性后的纳米二氧化硅，加超纯水超声分散10-15min；

②加入改性后的纳米二氧化硅、2-丙烯酸-2-羟基丙基酯、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺，保持快速搅拌至溶解，通入氮气20-30min；

③将反应体系升温至45-70℃，将过硫酸铵加入到混合体系内，恒温反应3-4h；

④反应完毕后，将反应体系降至20-25℃，制备得的样品用蒸馏水洗涤至中性，接着在烘箱中60-70℃干燥；

⑤将烘干的样品进行研磨，然后密封保存。

2.根据权利要求1所述的一种自适应外柔内刚型纳米封堵剂及水基钻井液，其特征在于，所述改性后的纳米二氧化硅的加量为2-丙烯酸-2-羟基丙基酯和丙烯酰胺总重量的5-15％；所述2-丙烯酸-2-羟基丙基酯的加量为3-3.5g；所述2-丙烯酸-2-羟基丙基酯与丙烯酰胺的重量比为1：1-1.5；所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺的加量为0.02-0.05g；所述过硫酸铵的加量为0.05-0.1g。

3.一种水基钻井液，其特征在于，所述钻井液中添加有权利要求1-3任一所述的一种自适应外柔内刚型纳米封堵剂。

4.根据权利要求3所述的水基钻井液，其特征在于，所述钻井液包括以下组分：水，膨润土，NaOH，聚丙烯酰胺钾盐(KPAM)，聚阴离子纤维素(PAC-LV)，腐植酸丙磺酸酰胺多元共聚物(RSTF)，磺化酚醛树脂(SMP-1)，酰胺基胺(FRH)，防卡润滑剂(FK-10)，防卡降滤失剂(PPL)，乳化剂(SP-80)，自适应外柔内刚型纳米封堵剂，除硫剂，CaO，重晶石。

5.根据权利要求4所述的水基钻井液，其特征在于，以100重量份的水为基准，所述膨润土的加量为2-5重量份，所述NaOH的加量为0.1-0.3重量份，所述KPAM的加量为0.03-0.05重量份，所述PAC-LV的加量为0.5-0.8重量份，所述RSTF的加量为4-5重量份，所述SMP-1的加量为4-6重量份，所述FRH的加量为4-5重量份，所述PPL的加量为3-4重量份，所述SP-80的加量为0.3-0.5重量份，所述自适应外柔内刚型纳米封堵剂的加量为1-5重量份，所述除硫剂的加量为1-1.5重量份，所述重晶石的加量为5-15重量份。