[发明专利]一种钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备方法，包括步骤如下：

(1)有机硅交联剂的制备

将γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷加入溶剂中，调节体系pH至1-5后，加热至反应温度，氮气保护下进行反应；反应完成后，将所得反应液除去溶剂，得到有机硅交联剂；

(2)钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备

向水中加入淀粉，进行糊化反应，得到水相溶液；将乳化剂加入液体石蜡中，搅拌至溶解，得到油相溶液；将水相溶液和油相溶液混合，加入步骤(1)中制备的有机硅交联剂，搅拌乳化后，得到混合乳液；将混合乳液通氮气除氧后，升温至反应温度，加入引发剂，热引发聚合反应；反应结束后，将所得乳液离心、洗涤、干燥，得到钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂。

2.根据权利要求1所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述溶剂为去离子水和乙醇的混合溶液，所述混合溶液中去离子水和乙醇的体积比为1-2:10；所述溶剂的体积与γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷的质量之比为11mL:1-5g。

3.根据权利要求1所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，使用盐酸溶液调节体系的pH至1-5，优选的，使用盐酸溶液调节体系的pH至2-3；所述盐酸溶液的质量分数为36-38％；所述反应的温度为40-70℃，优选为50-60℃；所述反应的时间为4-8h，优选为5-6h。

4.根据权利要求1所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或两种以上的组合；所述水相溶液中淀粉的质量浓度为0.1-0.4g/mL，优选为0.2-0.3g/mL；

所述糊化反应的温度为60-90℃，优选为70-80℃；所述糊化反应的时间为1-4h，优选为2-3h。

5.根据权利要求1所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述乳化剂为司盘60、司盘80、吐温20中的一种或两种以上的组合；所述乳化剂与淀粉的质量比为0.1-2:1，优选为0.5-1:1；

所述液体石蜡和水的体积之比为0.5-4:1，优选为1-3:1。

6.根据权利要求1所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述有机硅交联剂与淀粉的质量比为0.01-0.2:1，优选为0.05-0.1:1。

7.根据权利要求1所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述乳化的搅拌速率为4000-10000r/min，优选为5000-8000r/min；所述乳化的搅拌时间为10-60min，优选为30-40min；

所述引发剂为过硫酸钾和/或过硫酸铵；所述引发剂与淀粉的质量比为0.01-0.2:1，优选为0.05-0.1:1。

8.根据权利要求1所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应温度为30-80℃，优选为50-70℃；所述聚合反应的时间为2-6h，优选为3-5h；所述离心的速率为2000-5000r/min，优选为3000-4000r/min；所述洗涤为使用无水乙醇洗涤3-5次；所述干燥为在40℃下干燥48h。

9.一种钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述制备方法制备得到。

10.权利要求9所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂在水基钻井液中的应用，其特征在于，所述钻井液用环保型抗高温淀粉纳米微球封堵剂在水基钻井液中的加入量为10-20g/L。