CN110387016B - 一种钻井液用纳米聚合物封堵剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂及其制备方法，属于油气勘探与开发技术领域；本发明制备的钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，包括：表面活性剂14‑16份、功能性单体30‑35份、油相分散介质40‑46份、交联剂2‑5份、引发剂0.05‑0.1份、水50‑60份；所述功能性单体包括丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体和聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯类单体。本发明的纳米聚合物由于是高分子量聚合物，并且分子链上有非极性官能团，在泥饼上可以形成疏水膜，使水等极性分子无法通过非极性分子组成的膜，同时纳米聚合物能够聚集在泥饼内，降低泥饼的渗透率，从而达到降低钻井液滤失量的目的。同时本产品还具有一定的润滑及防塌性能，不伤及油气层，对今后油气田开发有着重要的意义。

Description

一种钻井液用纳米聚合物封堵剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钻井液用纳米聚合物封堵剂及其制备方法，属于油气勘探与 开发技术领域。
背景技术
随着石油天然气资源勘探开发范围的扩大，特别是非常规油气资源页岩气和 致密油的开发，硬脆性泥页岩井壁失稳问题成了亟需解决的问题。国外学者研究 表明：泥页岩孔喉大小在5～50nm之间，平均孔喉直径在10～30nm，且易引发 井壁失稳的硬脆性泥页岩，大多存在闭合或开启的层理和微裂缝，毛管作用力较 强。在正压差与毛管压力作用下，钻井液容易侵入，导致泥页岩沿着裂缝面或层 理面开裂，并且不断沿着裂缝面纵向横向发展。此外，侵入的滤液会使裂缝面或 层理面之间的摩擦系数减小，从而增大井壁失稳现象。
井壁稳定问题是伴随钻井作业过程中的重大技术难题。页岩地层发育微裂 隙、水敏性强，为防止地层水化膨胀，必须有效的封堵地层裂缝，保持井壁稳定。 油基钻井液具有强抑制性、封堵性等特点，是解决该类问题的有效手段，但其成 本高、不利于环境保护，迫切要求人们寻求一种性能达到或接近油基钻井液的水 基钻井液。加入封堵剂，能改善钻井液的流变性，提高泥饼的致密性，使钻井液 能够在井壁上形成一层封堵层，稳定井壁，保护储层。
造成井壁不稳的原因主要为内部原因及外部原因。内部原因为地层其本身不 稳定，外部原因是钻井液使用不当使钻井液中的水进入页岩中，导致页岩水化膨 胀，进而引发井壁不稳。页岩层不稳定是井壁不稳定的主要原因，由于泥页岩地 层较多微孔缝，因此，要防止水进入地层中，对微孔、微裂隙进行封堵至关重要。
因此，制备出与水基钻井液有较好配伍性的封堵剂具有重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明提供了一种钻井液用纳米聚合物封 堵剂，所述纳米聚合物封堵剂按重量份计，包括以下原料：表面活性剂14-16份、 功能性单体30-35份、油相分散介质40-46份、交联剂2-5份、引发剂0.05-0.1 份、水50-60份；所述功能性单体包括丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体和聚乙二 醇甲基醚丙烯酸酯类单体。
作为本发明一种优选的技术方案，所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、聚 乙二醇甲基醚丙烯酸酯类单体的摩尔比为(3.5-4.5)：(5.5-6.5)：(0.6-1.5)。
作为本发明一种最优选的技术方案，所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、 聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯类单体的摩尔比为4：6：(0.8-1.2)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述丙烯酸类单体选自丙烯酸、丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙 烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸羟乙基磷 酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、 甲级丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸已酯、丙烯 酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲级丙烯酸环己酯中的一 种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述丙烯酰胺类单体选自丙烯酰胺、2-甲 基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺中的一 种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯类单体选自 聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚二丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚甲基丙 烯酸酯、聚乙二醇甲基醚二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述功能性单体包括丙烯酸、丙烯酰胺和 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯。
作为本发明一种优选的技术方案，所述丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙二醇甲基醚 甲基丙烯酸酯的摩尔比为4：6：(0.8-1.2)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的数均 分子量为300-500。
作为本发明一种优选的技术方案，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过 氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的一种或多种。
作为本发明一种最优选的技术方案，所述引发剂为过硫酸钾。
作为本发明一种优选的技术方案，所述功能性单体还包括苯基乙烯基酰胺。
作为本发明一种优选的技术方案，所述苯基乙烯基酰胺为N-乙烯基-N-(2-苯 基乙基)-乙酰胺。
作为本发明一种优选的技术方案，所述N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺与 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的摩尔比为(0.3-1)：(0.5-1.2)。
作为本发明一种更优选技术方案，所述N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺与 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的摩尔比为(0.3-1)：1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述表面活性剂包括环氧烷基嵌段共聚 醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯。
作为本发明一种优选的技术方案，所述环氧烷基嵌段共聚醚、聚氧乙烯失水 山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯的重量比为(1-3):(0.6-1)：(0.1-0.5)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述环氧烷基嵌段共聚醚为环氧乙烷环氧 丙烷嵌段共聚醚。
作为本发明一种优选的技术方案，所述聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯选自吐 温20、吐温40、吐温60、吐温80、吐温85中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述失水山梨醇脂肪酸酯选自司盘20、司 盘40、司盘60、司盘80、司盘85中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述表面活性剂包括环氧乙烷环氧丙烷嵌 段共聚醚、吐温40、司盘60。
作为本发明一种优选的技术方案，所述环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温 40、司盘60的重量比为(1-3)：(0.6-1)：(0.1-0.5)。
作为本发明一种最优选的技术方案，所述环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐 温40、司盘60的重量比为(1-3)：0.8：0.2。
作为本发明一种优选的技术方案，所述油相分散剂选自白油、柴油、煤油、 汽油、液体石蜡、正戊烷、正己烷中的至少一种。
作为本发明一种最优选的技术方案，所述油相分散剂为白油。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，作为本 发明一种优选的技术方案，所述制备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、功能性单体，溶解后 加入交联剂，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入油相分散介质和表面活性剂，搅拌均匀后，将步骤1 中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入引发剂，升温到60-70℃，继续搅拌2-5h， 即得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
有益效果：通过反相乳液聚合方法制备的一种钻井液用封堵剂纳米聚合物单 体转化率高，粒径可控，具有良好的耐温性和流变性能，降滤失性能好，形成的 泥饼质量高，有效封堵页岩孔隙。本发明的纳米聚合物由于是高分子量聚合物， 并且分子链上有非极性官能团，在泥饼上可以形成疏水膜，使水等极性分子无法 通过这层非极性分子组成的膜，同时纳米聚合物能够聚集在泥饼内，降低泥饼的 渗透率，从而达到降低钻井液滤失量的目的。同时本产品还具有一定的润滑及防 塌性能，不伤及油气层，对今后油气田开发有着重要的意义。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围，以下通过具体实施方式说明本 发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，所述纳米聚合物封堵剂按重 量份计，包括以下原料：表面活性剂14-16份、功能性单体30-35份、油相分散 介质40-46份、交联剂2-5份、引发剂0.05-0.1份、水50-60份；所述功能性单 体包括丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体和聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯类单体。
在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、聚乙二醇 甲基醚丙烯酸酯类单体的摩尔比为(3.5-4.5)：(5.5-6.5)：(0.6-1.5)。
在一种最优选的实施方式中，所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、聚乙二 醇甲基醚丙烯酸酯类单体的摩尔比为4：6：(0.8-1.2)。
在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸类单体选自丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙 烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月 桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸羟乙基磷酸酯、 丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲级丙 烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸已酯、丙烯酸异辛 酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲级丙烯酸环己酯中的一种或多 种。
在一种优选的实施方式中，所述丙烯酰胺类单体选自丙烯酰胺、2-甲基丙烯 酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺中的一种或多 种。
在一种优选的实施方式中，所述聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯类单体选自聚乙二 醇甲基醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚二丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、 聚乙二醇甲基醚二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述功能性单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙二 醇甲基醚甲基丙烯酸酯。
在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙二醇甲基醚甲基丙 烯酸酯的摩尔比为4：6：(0.8-1.2)。
在一种优选的实施方式中，所述聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的数均分子量 为300-500。
数均分子量是各组分分子量与组分摩尔数相乘后的总和与总摩尔数的比值， 符号为(Mn)。
在一种实施方式中，所述丙烯酸购自上海麦克林生化科技有限公司，CAS号 为79-10-7。
在一种实施方式中，所述丙烯酰胺购自天津市天釜化工有限公司，CAS号为 79-06-1。
在一种实施方式中，所述聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯购自sigma，货号为447943(Mn300)，货号为447935(Mn500)、货号为447951(Mn950)。
在一种实施方式中，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、 偶氮二异丁腈、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述引发剂为过硫酸钾。
在一种实施方式中，所述过硫酸钾购自阿法埃莎(中国)化学有限公司，CAS 号为7727-21-1。
本申请通过丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯在引发剂下反 应，得到的聚合物在粘土表面吸附后亲水支链伸向钻井液体系，对带有负电基团 的直链骨架起到了保护作用，防止了钙离子的架桥作用，从而提高了封堵剂的抗 钙离子能力。本申请人意外发现，当所述聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的平均分 子量为300-500，且所述引发剂0.05-0.1份时，能够降低封堵剂的API滤失量。 猜测可能的原因是：所述单体在引发剂的作用下，生产得到的聚合物通过-COO、 -CONH2等活性基团以一定形态吸附在粘土表面，所述聚合物的分子量、结构以 及吸附形态相互协同能够将粘土表面的ζ电位维持在零点附近，极大程度压缩了 扩散双电层，有效增大滤失后形成的泥饼的致密性，降低了API滤失量。
当聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的分子量较大或引发剂含量不在范围时，生 产的聚合物会造成ζ电位反转或是吸附性较差，导致API滤失量较高。
在一种优选的实施方式中，所述功能性单体还包括苯基乙烯基酰胺。
在一种优选的实施方式中，所述苯基乙烯基酰胺为N-乙烯基-N-(2-苯基乙 基)-乙酰胺。
在一种优选的实施方式中，所述N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺与聚乙二 醇甲基醚甲基丙烯酸酯的摩尔比为(0.3-1)：(0.5-1.2)。
在一种更优选的实施方式中，所述N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺与聚乙 二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的摩尔比为(0.3-1)：1。
本申请中，丙烯酰胺、丙烯酸、聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、含苯基乙烯 基酰胺聚合物中的酰胺基与羧基相互协同实现封堵地层裂缝，保持井壁稳定的目 的，聚合物中的酰胺基对粘土颗粒既有吸附作用，又能够与粘土颗粒形成氢键， 从而降低了泥页岩的水化分散作用；且由于其分子链的非离子特性，容易在滤饼 上生成一层保护膜，阻止了滤液进一步向地层渗透，但是酰胺基易水解的缺陷影 响了聚合物的使用效果；加入含苯基乙烯基酰胺一定程度上抑制了酰胺基的水 解。
但是聚合物中的苯环存在会影响聚合物在粘土上的吸附，导致形成的吸附层 无序排列，甚至起不到封堵作用。本申请人意外发现，所述含苯基乙烯基酰胺为 N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺时，能够降低封闭滤失量，猜测可能的原因是： N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺中苯环与酰胺基等其他基团相互作用，能够增 强芳香环间的共面性，最终使聚合物在泥饼上可以形成致密的刚性疏水膜，使水 等极性分子无法通过这层非极性分子组成的膜，同时纳米聚合物能够聚集在泥饼 内，降低泥饼的渗透率，从而达到降低钻井液滤失量。
在一种实施方式中，所述N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺购自BOC Sciences，CAS号为848772-67-8。
在一种实施方式中，所述N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺的替代物为3-乙 烯基苯甲酰胺。
在一种实施方式中，所述3-乙烯基苯甲酰胺购自深圳爱拓化学有限公司， CAS号为16260-62-1。
在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂包括环氧烷基嵌段共聚醚、聚氧 乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯。
在一种优选的实施方式中，所述环氧烷基嵌段共聚醚、聚氧乙烯失水山梨醇 脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯的重量比为(1-3)：(0.6-1)：(0.1-0.5)。
在一种优选的实施方式中，所述环氧烷基嵌段共聚醚为环氧乙烷环氧丙烷嵌 段共聚醚。
在一种优选的实施方式中，环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入聚乙二醇。
(2)向步骤1中的反应釜加入氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将环氧丙烷加入到反应釜中并搅拌，2-5h 后得到粗产物。
(4)使用CH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有的氢氧 化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得到初产 物，将初产物放入到真空烘箱中干燥24-48h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚。
在一种优选的实施方式中，所述聚乙二醇的数均分子量为400。
在一种优选的实施方式中，环氧丙烷单体的质量为聚乙二醇和环氧丙烷单体 总量的50～70％。
在一种优选的实施方式中，所述聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯选自吐温20、 吐温40、吐温60、吐温80、吐温85中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述失水山梨醇脂肪酸酯选自司盘20、司盘40、 司盘60、司盘80、司盘85中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂包括环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚 醚、吐温40、司盘60，
在一种优选的实施方式中，所述环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司 盘60的重量比为(1-3)：(0.6-1)：(0.1-0.5)。
在一种最优选的实施方式中，所述环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、 司盘60的重量比为(1-3)：0.8：0.2。
本申请中，通过加入复配的表面活性剂，在油-水界面上形成络合物，提高了 乳化效率，而且也因环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚中环氧丙烷链段往油相中的深 入伸展和形成了较大的空间位阻，阻碍了微粒的聚合，从而提高了封堵剂的存储 稳定性。此外，申请人发现通过对环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚中环氧丙烷的含 量进行进一步限定，还能进一步改善封堵剂的热储藏稳定性。猜测是因为，环氧 丙烷的含量不同的嵌段共聚醚，在油相体系中的伸展、聚集态结构等之间存在很 大差异，当环氧丙烷单体的质量为PEG400和环氧丙烷单体总量的50～70％时， 嵌段共聚醚、吐温40、司盘60恰好形成一种特殊结构，导致微粒之间有序排列 所需的能量变高，不同链段之间不容易有序排列进入到相同的晶格之中生成晶体 结构而出现沉淀等问题，从而改善封堵剂的高温稳定性。
在一种实施方式中，所述吐温40购自南通展亿化工有限公司，CAS号为 9005-66-7。
在一种实施方式中，所述司盘60购自北京百奥莱博科技有限公司，CAS号 为1338-41-6。
在一种优选的实施方式中，所述油相分散剂选自白油、柴油、煤油、汽油、 液体石蜡、正戊烷、正己烷中的至少一种。
在一种最优选的实施方式中，所述油相分散剂为白油。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，作为本 发明一种优选的技术方案，所述制备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、功能性单体，溶解后 加入交联剂，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入油相分散介质和表面活性剂，搅拌均匀后，将步骤1 中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入引发剂，升温到60-70℃，继续搅拌2-5h， 即得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
在一种更优选的实施方式中，所述钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法如 下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、功能性单体，溶解后 加入交联剂，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入油相分散介质和表面活性剂，搅拌均匀后，将步骤1 中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入引发剂，升温到68℃，继续搅拌4h，即得 钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例1
本发明实施例1提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯 (Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份环 氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双丙 烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例2
本发明实施例2提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、10.8份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯 (Mn500)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份环 氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双丙 烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例3
本发明实施例3提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括7.05份丙烯酸、10.43份丙烯酰胺、8.82份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、3.7份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.05份过硫酸钾、7份 环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、5.6份吐温40、1.4份司盘60、2份N,N-亚甲基 双丙烯酰胺、50份水、40份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例4
本发明实施例4提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括8.2份丙烯酸、12.14份丙烯酰胺、10.26份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、4.4份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.1份过硫酸钾、12份 环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、3.2份吐温40、0.8份司盘60、5份N,N-亚甲基 双丙烯酰胺、60份水、46份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例5
本发明实施例5提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、4.6份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯 (Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份环 氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双丙 烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例6
本发明实施例6提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、14.6份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯 (Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份环 氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双丙 烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例7
本发明实施例7提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、30.8份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯 (Mn950)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份环 氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双丙 烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例8
本发明实施例8提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯 (Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.5份过硫酸钾、10份环 氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双丙 烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例9
本发明实施例9提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制备 原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯 (Mn300)、2.55份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份 环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双 丙烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例10
本发明实施例10提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制 备原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、3.17份3-乙烯基苯甲酰胺、0.08份过硫酸钾、10份环氧乙烷环氧 丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、55 份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、3-乙烯基苯甲酰胺，溶解后加入N,N-亚甲基双 丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例11
本发明实施例11提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制 备原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、6.5份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、7.68份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10 份环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基 双丙烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例12
本发明实施例12提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制 备原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、0.08份过硫酸钾、10份环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温 40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯，溶解后加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀 后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例13
本发明实施例13提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制 备原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、6份 环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双 丙烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法如下：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入4重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将6重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例14
本发明实施例14提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制 备原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份 环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双 丙烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入7重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将3重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例15
本发明实施例15提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制 备原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份 环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双 丙烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入1重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将9重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例16
本发明实施例16提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制 备原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份 环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双 丙烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入5重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将5重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
实施例17
本发明实施例17提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，按重量份计，制 备原料包括7.8份丙烯酸、11.5份丙烯酰胺、9.72份聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸 酯(Mn300)、4.1份N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺、0.08份过硫酸钾、10份 环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、4份吐温40、1份司盘60、3.5份N,N-亚甲基双 丙烯酰胺、55份水、43份白油。
环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的制备方法：
(1)常压下反应釜中温度控制在10℃，通入氮气置换出反应釜内空气，加 入3重量份的聚乙二醇(Mn400)。
(2)向步骤1中的反应釜加入1重量份的氢氧化钾，并搅拌均匀。
(3)将反应釜温度升温到85℃，将7重量份的环氧丙烷加入到反应釜中并 搅拌，4h后得到粗产物。
(4)使用100mlCH2Cl2溶解步骤3得到的粗产物，并抽滤出去体系中含有 的氢氧化钾粉粒，滤液用浓盐酸中和后，再用旋转蒸发器除去溶剂CH2Cl2，得 到初产物，经初产物放入到真空烘箱中干燥30h，得到环氧乙烷环氧丙烷嵌段共 聚醚。
本发明第二方面提供了一种钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，所述制 备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、丙烯酰胺、丙烯酸、 聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯、N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺，溶解后加入 N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入白油和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚、吐温40、司盘 60，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入过硫酸钾，升温到68℃，继续搅拌4h，即 得钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
性能测试：
1.滤失量的测定
测试方法：按照Q/DLYH004-2016黑龙江益瑞化工有限公司企业标准《钻井 液用封堵剂-纳米聚合物类SFD-1》相关规定进行测试。
1.1API滤失量的测定
按照蒸馏水：钠膨润土＝100：7的比例配制基浆，高速搅拌20min，在室温 下养护24h后，高速搅拌5min，取400ml的基浆加入16ml的试样，高速搅拌 20min，室温密闭养护24h后。按照GB/T16783.1-2014的相关规定，测定API 滤失量。
1.2封闭滤失量的测定
用杯体两端开口的高温高压滤失仪作为测试仪器，将带有滤网的钻井液杯底 及阀杆安装固定好，关紧底部阀杆。
向钻井液杯中加入100g粒径在0.18mm-0.28mm之间的石英砂，通过摇晃钻 井液杯，使石英砂在杯底铺平。
在玻璃棒引导下，缓慢、均匀地沿杯壁加入测试完API滤失量的钻井液(不 要让钻井液直接冲击杯底的石英砂，以免造成砂层厚度不均匀，影响测试准确 性，)安装固定好钻井液被顶盖及阀杆，关紧顶部阀杆。
将钻井液杯放入加热套内，将可调节的压力源连接到顶部阀杆上，并在适当 位置锁定。
打开顶部阀杆，将0.7MPa压力施加到钻井液上，打开底部阀杆1/4转并开 始计时，维持0.7MPa压力，收集滤液30min，即为封闭滤失量(无需再校正为 45.8cm3过滤面积时的滤失量)。
1.3乳液稳定性
90℃，测试15天观察是否分层
实施例1-17测试结果见表1。
表1
Figure BDA0002124426590000241
Figure BDA0002124426590000251
本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例 中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在 本发明保护的范围内。

Claims (4)

1.一种钻井液用纳米聚合物封堵剂，其特征在于，所述纳米聚合物封堵剂按重量份计，包括以下原料：表面活性剂14-16份、功能性单体30-35份、油相分散介质40-46份、交联剂2-5份、引发剂0.05-0.1份、水50-60份；
所述功能性单体包括丙烯酸、丙烯酰胺和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯；
所述聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的数均分子量为300-500；
所述功能性单体还包括苯基乙烯基酰胺；
所述苯基乙烯基酰胺为N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺。
2.根据权利要求1所述的钻井液用纳米聚合物封堵剂，其特征在于，所述N-乙烯基-N-(2-苯基乙基)-乙酰胺与聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯的摩尔比为(0.3-1)：(0.5-1.2)。
3.根据权利要求1或2所述的钻井液用纳米聚合物封堵剂，其特征在于，所述表面活性剂包括环氧烷基嵌段共聚醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的钻井液用纳米聚合物封堵剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：
(1)在常温和常压条件下，向搅拌罐中依次加入水、功能性单体，溶解后加入交联剂，搅拌均匀后得到单体水溶液；
(2)向反应釜中加入油相分散介质和表面活性剂，搅拌均匀后，将步骤1中的单体水溶液加入反应釜中，充分搅拌；
(3)向步骤2中的反应釜中加入引发剂，升温到60-70℃，继续搅拌2-5h，得到钻井液用纳米微球聚合物封堵剂。
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