一种纳米封堵剂的制备方法及纳米封堵剂技术

本发明专利技术公开了一种纳米封堵剂的制备方法及纳米封堵剂，属于石油化工领域。该纳米封堵剂的制备方法包括：提供制备原料，所述制备原料包括：苯乙烯、甲基丙烯酸2

【技术实现步骤摘要】
一种纳米封堵剂的制备方法及纳米封堵剂


[0001]本专利技术涉及石油化工领域，特别涉及一种纳米封堵剂的制备方法及纳米封堵剂。

技术介绍

[0002]在钻井作业时，钻井液会在压差的条件下通过钻井液滤饼向地层渗透，导致地层中含泥岩成份，如伊利石、蒙脱石等吸水膨胀，从而导致井眼坍塌、缩径等井下复杂发生。所以，需要在钻井液中加入封堵剂，以改善滤饼的渗透性，封堵地层微裂缝等。
[0003]相关技术提供了一种封堵剂，该封堵剂包括微米级粒径的磺化沥青或者改性沥青。
[0004]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：
[0005]相关技术提供的封堵剂无法对纳米级微裂缝进行封堵，而在页岩气钻井中，其地层的初始裂缝多为纳米级(5nm
‑
300nm)，这使得相关技术提供的封堵剂将无法对该类裂缝进行封堵。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术提供一种纳米封堵剂的制备方法及纳米封堵剂，能够解决上述技术问题。
[0007]具体而言，包括以下的技术方案：
[0008]一方面，本专利技术实施例提供了一种纳米封堵剂的制备方法，所述纳米封堵剂的制备方法包括：提供制备原料，所述制备原料包括：苯乙烯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、十二烷基磺酸钠、引发剂、去离子水；
[0009]利用所述制备原料进行聚合反应，得到所述纳米封堵剂。
[0010]在一些可能的实现方式中，按重量份计，所述苯乙烯为20份
‑
40份；甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯为2份
‑
10份；十二烷基磺酸钠为2份
‑
10份；引发剂为0.001份
‑
0.1份；去离子水为50份
‑
100份。
[0011]在一些可能的实现方式中，所述利用所述制备原料进行聚合反应，得到所述纳米封堵剂，包括：
[0012]使十二烷基磺酸钠和部分去离子水混合，得到水相溶液；
[0013]将苯乙烯和甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯混合，得到油相溶液；
[0014]将所述水相溶液和所述油相溶液混合后，加热至设定温度，得到混合原料液；
[0015]将引发剂与剩余部分的去离子水混合后，得到引发剂溶液，并将所述引发剂溶液滴加至所述混合原料液中，以引发聚合反应，得到所述纳米封堵剂。
[0016]在一些可能的实现方式中，所述设定温度为60℃
‑
80℃。
[0017]在一些可能的实现方式中，与所述十二烷基磺酸钠混合的去离子水的重量份为45份
‑
95份；
[0018]与所述引发剂混合的去离子水的重量份为5份。
[0019]在一些可能的实现方式中，将所述引发剂溶液完全滴加至所述混合原料液，等待20min
‑
30min后，将反应体系升温至70℃
‑
90℃，继续反应设定时间后，停止加热，完成所述聚合反应。
[0020]在一些可能的实现方式中，所述设定时间为3.5h
‑
4.5h。
[0021]在一些可能的实现方式中，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种。
[0022]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种纳米封堵剂，所述纳米封堵剂采用上述任一种制备方法制备得到。
[0023]在一些可能的实现方式中，所述纳米封堵剂的粒径为20nm
‑
300nm。
[0024]本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
[0025](1)本专利技术实施例提供的纳米封堵剂的制备方法，基于使用的制备原料包括苯乙烯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、十二烷基磺酸钠、引发剂、去离子水，利用上述制备原料进行聚合反应后，能够使得制备得到的纳米封堵剂具有碳氧键等亲水键，具有强分散性，利于获得纳米级封堵剂，其粒径在20nm
‑
300nm范围内可调。
[0026](2)本专利技术实施例提供的纳米封堵剂具有填充泥饼孔隙的作用，并形成致密膜结构，获得优异的封堵效果。该纳米封堵剂在常温下加入到油田钻井液中，能够使钻井液的滤失量显著下降，封堵纳米级地层微裂缝，改善泥饼能力强，较好地稳定井壁，有效解决井壁失稳、垮塌等问题。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为测试例2提供的人造滤饼在不同条件下的渗透率测试结果曲线图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0030]在钻井作业时，钻井液会在压差的条件下通过钻井液滤饼向地层渗透，导致地层中含泥岩成份，如伊利石、蒙脱石等吸水膨胀，从而导致井眼坍塌、缩径等井下复杂发生。所以，需要在钻井液中加入封堵剂，以改善滤饼的渗透性，封堵地层微裂缝等。
[0031]相关技术提供了一种封堵剂，该封堵剂包括微米级粒径的磺化沥青或者改性沥青。然而，相关技术提供的封堵剂无法对纳米级微裂缝进行封堵，而在页岩气钻井中，其地层的初始裂缝多为纳米级(5nm
‑
300nm)，这使得相关技术提供的封堵剂将无法对该类裂缝进行封堵。
[0032]本专利技术实施例提供了一种纳米封堵剂的制备方法，该纳米封堵剂的制备方法包括以下步骤：
[0033]步骤1：提供制备原料，该制备原料包括：苯乙烯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、十二烷基
磺酸钠、引发剂、去离子水。
[0034]步骤2：利用该制备原料进行聚合反应，得到该纳米封堵剂。
[0035]本专利技术实施例提供的纳米封堵剂的制备方法，基于使用的制备原料包括苯乙烯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、十二烷基磺酸钠、引发剂、去离子水，利用上述制备原料进行聚合反应后，能够使得制备得到的纳米封堵剂具有碳氧键等亲水键，具有强分散性，利于获得纳米级封堵剂，其粒径在20nm
‑
300nm范围内可调。
[0036]利用本专利技术实施例提供的纳米封堵剂具有填充泥饼孔隙的作用，并形成致密膜结构，获得优异的封堵效果。该纳米封堵剂在常温下加入到油田钻井液中，能够使钻井液的滤失量显著下降，封堵纳米级地层微裂缝，改善泥饼能力强，较好地稳定井壁，有效解决井壁失稳、垮塌等问题。
[0037]在一些可能的实现方式中，对于上述制备原料中的各组分，按重量份计，该苯乙烯为20份
‑
40份；甲基丙烯酸2
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羟乙酯为2份
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10份；十二烷基磺酸钠为2份
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10份；引发剂为0.001份
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米封堵剂的制备方法，其特征在于，所述纳米封堵剂的制备方法包括：提供制备原料，所述制备原料包括：苯乙烯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、十二烷基磺酸钠、引发剂、去离子水；利用所述制备原料进行聚合反应，得到所述纳米封堵剂。2.根据权利要求1所述的纳米封堵剂的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述苯乙烯为20份
‑
40份；所述甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯为2份
‑
10份；所述十二烷基磺酸钠为2份
‑
10份；所述引发剂为0.001份
‑
0.1份；所述去离子水为50份
‑
100份。3.根据权利要求2所述的纳米封堵剂的制备方法，其特征在于，所述利用所述制备原料进行聚合反应，得到所述纳米封堵剂，包括：使所述十二烷基磺酸钠和部分所述去离子水混合，得到水相溶液；将所述苯乙烯和所述甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯混合，得到油相溶液；将所述水相溶液和所述油相溶液混合后，加热至设定温度，得到混合原料液；将所述引发剂与剩余部分的所述去离子水混合后，得到引发剂溶液，并将所述引发剂溶液滴加至所述混合原料液中，以引发聚合反应，得到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎然，刘阳，赵晓丽，陈骥，陆小峰，明爽，杨少云，万预立，胡金玉，沈睿，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：