一种纳米乳液封堵剂的合成及油基钻井液制造技术

本发明专利技术公开了一种纳米乳液封堵剂的合成及油基钻井液。该油基钻井液所用封堵剂为本发明专利技术合成的纳米乳液封堵剂，所述纳米乳液封堵剂合成原料包括4

【技术实现步骤摘要】
一种纳米乳液封堵剂的合成及油基钻井液


[0001]本专利技术涉及油气田钻井
，具体涉及一种纳米乳液封堵剂以及其包含有该纳米封堵剂的油基钻井液。

技术介绍

[0002]油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液，与水基钻井液相比较油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性更好和对油气层损害程度更小等多种优点，目前在各种复杂地层中取得了极佳的效果,具有较广阔的应用前景。
[0003]目前国内外页岩气井普遍采用油基钻井液，如何提高油基钻井液的封堵效果,降低钻井液的滤失量,提高井壁稳定性，一直是油基钻井液研究领域的一个难点和关注点,其关键是油基钻井液封堵剂的研制。而对裂缝或层理发育的页岩地层，目前已有的封堵剂在微米级别的页岩孔缝中取得了很好的封堵效果，但在封堵纳米级孔缝方面，其封堵效果亟待进一步提升。因此，针对页岩中的纳米级别的孔缝不能有效封堵而导致的井壁失稳的问题，合成一种具有纳米尺寸的封堵剂去提高油基钻井液的封堵效果将是一个很好的选择。

技术实现思路

[0004]针对页岩中的纳米级别的孔缝而导致的井壁失稳问题，本专利技术提供了一种纳米乳液封堵剂，其粒径为纳米级，能够有效对页岩地层中的纳米级别的孔缝进行封堵，从而达到稳定井壁的目的。而且研制了一种能适用于页岩地层的新型纳米封堵油基钻井液去解决页岩井壁稳定、储层污染等问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种纳米乳液封堵剂及其油基钻井液。所述纳米乳液封堵剂的原料包括为丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、4
‑
甲基苯乙烯、交联剂、引发剂、乳化剂；所述纳米乳液封堵剂的制备步骤如下：
[0006]首先，称取乳化剂于反应器中，并加入去离子水使之溶解，通氮气20
‑
30min后，再称取丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、4
‑
甲基苯乙烯及交联剂于反应器中，并用20％
‑
25％的NaOH水溶液将体系pH值调节到6.5
‑
7.5之间，接着将反应器升温至60
‑
70℃，再加入引发剂反应4
‑
5h，得到纳米乳液封堵剂。
[0007]所述乳化剂为复配乳化剂吐温80和司班80；
[0008]所述丙烯酸十二烷基酯类化合物为丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种；
[0009]所述烯丙基三甲基硅烷类化合物为烯丙基三甲基硅烷、2
‑
烯丙基三甲基硅烷中的一种；
[0010]所述交联剂为DVB、DCPA中的一种；
[0011]所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种；
[0012]所述复配乳化剂吐温80和司班80的质量比为1:2
‑
2.1；
[0013]所述烯丙基三甲基硅烷类化合物、丙烯酸十二烷基酯类化合物、4
‑
甲基苯乙烯的质量比为1:2
‑
2.1:4
‑
4.1；
[0014]所述交联剂的加量为丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物以及4
‑
甲基苯乙烯三种单体总重量的1％
‑
3％；
[0015]所述乳化剂的加量为丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、4
‑
甲基苯乙烯三种单体总重量的1％
‑
2％；
[0016]所述引发剂的加量为丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、4
‑
甲基苯乙烯三种单体总重量的1％
‑
3％。
[0017]本专利技术的另一种目的是提供一种油基钻井液，所述钻井液添加有本专利技术所述的纳米乳液封堵剂。
[0018]以重量份计，所述钻井液的基桨组成如下：基油200份，水相60份，主乳化剂2.3
‑
2.4份，辅乳化剂4.4
‑
4.6份，润湿剂2.9
‑
3.1份，增粘剂8.9
‑
9.1份，降滤失剂23
‑
25份，碱度调节剂8.8
‑
9.2份，加重材料290
‑
300份，调节油基钻井液的密度为1.53
‑
1.60g/cm3。
[0019]所述基油为零号柴油或3号白油中的一种；所述水相为25％氯化钙或氯化钠的盐水的一种；所述主乳化剂采用脂肪酸聚酰胺(HW Pmul
‑
1)；所述辅乳化剂采用改性松浆油(HW Smul
‑
1)；所述润湿剂采用季铵盐(HW Wet
‑
1)；所述增粘剂为有机土(HW Gel
‑
1)；所述碱度调节剂为生石灰(HW
‑
PH)，所述降滤失剂为交联腐殖酸酰胺(DR
‑
FLCA)；所述加重材料为重晶石。
[0020]本专利技术有益效果如下：
[0021]本专利技术所制备的纳米乳液封堵剂的粒径分布在30
‑
150nm之间，能够有效的对页岩地层中的微、纳米级别裂缝进行封堵，从而达到稳定井壁的效果；本专利技术所使用的油基钻井液在页岩地层条件下的流变性、稳定性以及封堵性等方面性能良好。
附图说明
[0022]图1为实施例一中纳米乳液封堵剂的粒径分布图；
[0023]图2为实施例二中纳米乳液封堵剂的粒径分布图；
[0024]图3为实施例三中纳米乳液封堵剂的粒径分布图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本实施例中，若无特殊说明，所述的份数均为重量份数。
[0027]1、纳米乳液的合成：
[0028]实施例1：
[0029]称取0.018g吐温80和0.036g司班80于反应器中，并加入50ml去离子水使之溶解，通氮气25min后，再分别称取2.0g的4
‑
甲基苯乙烯、1.0g丙烯酸月桂酯、0.5g烯丙基三甲基硅烷、0.07g的DCPA于反应器中，并用20％的NaOH水溶液将体系pH值调节到6.8，接着将反应器升温至60℃，再加入0.07g过硫酸铵反应4h，得到1号纳米乳液封堵剂。
[0030]实施例2：
[0031]首先，称取0.024g吐温80和0.048g司班80于反应器中，并加入75ml去离子水使之溶解，接着通入氮气28min，再分别称取3g的4
‑
甲基苯乙烯、1.5g甲基丙烯酸月桂酯、0.75g烯丙基三甲基硅烷、0.105g的DCPA于反应器中，并用22％的NaOH水溶液将体系pH值调节到7.0，然后将反应器升温至65℃，再加入0.10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米乳液封堵剂的合成及油基钻井液，其特征在于，所述纳米乳液封堵剂的原料为4
‑
甲基苯乙烯、丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、乳化剂、交联剂、引发剂；采用步骤如下制备而成：首先，称取乳化剂于反应器中，并加入去离子水使之溶解，通氮气20
‑
30min后，再称取4
‑
甲基苯乙烯、丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、交联剂于反应器中，并用20％
‑
25％的氢氧化钠水溶液将体系pH值调节到6.5
‑
7.5之间，接着将反应器升温至60
‑
70℃，再加入引发剂反应4
‑
5h，得到纳米乳液封堵剂。2.根据权利要求1所述的纳米乳液封堵剂，其特征在于，所述乳化剂为复配乳化剂吐温80 和司班80；所述丙烯酸十二烷基酯类化合物为丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种；所述烯丙基三甲基硅烷类化合物为烯丙基三甲基硅烷、2
‑
烯丙基三甲基硅烷中的一种；所述交联剂为二乙烯基苯(DVB)、双环戊二烯丙烯酸酯(DCPA)中的一种；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种。3.根据权利要求1和2所述的纳米乳液封堵剂，其特征在于，所述复配乳化剂吐温80和司班80的质量比为1:2
‑
2.1；所述烯丙基三甲基硅烷类化合物、丙烯酸十二烷基酯类化合物、4
‑
甲基苯乙烯的质量比为1:2
‑
2.1:4
‑
4.1；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢刚，曹少帅，黄进军，邓明毅，范莉，陈宇，雷震，谷硕，黄国豪，汪若兰，莫俊秀，范翠玲，罗清欣，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：