CN111139043A - 一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法 - Google Patents
一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111139043A CN111139043A CN201811310385.6A CN201811310385A CN111139043A CN 111139043 A CN111139043 A CN 111139043A CN 201811310385 A CN201811310385 A CN 201811310385A CN 111139043 A CN111139043 A CN 111139043A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plugging
- treating agent
- shale
- resin
- sloughing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 29
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 28
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 13
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 11
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 7
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K rhodium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Rh+3] SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- NQZFAUXPNWSLBI-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide;ruthenium Chemical group [Ru].[Ru].[Ru].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] NQZFAUXPNWSLBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethanethiol Chemical compound CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- ZQTYRTSKQFQYPQ-UHFFFAOYSA-N trisiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH2]O[SiH3] ZQTYRTSKQFQYPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UENWRTRMUIOCKN-UHFFFAOYSA-N benzyl thiol Chemical compound SCC1=CC=CC=C1 UENWRTRMUIOCKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 2
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- SVOOVMQUISJERI-UHFFFAOYSA-K rhodium(3+);triacetate Chemical compound [Rh+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O SVOOVMQUISJERI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K trichloroiridium Chemical compound Cl[Ir](Cl)Cl DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 1
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 claims 1
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 claims 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005187 foaming Methods 0.000 abstract description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000013201 Stress fracture Diseases 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- RRJTYGXYWTVHDE-UHFFFAOYSA-N tributyl(ethenyl)silane Chemical compound CCCC[Si](CCCC)(CCCC)C=C RRJTYGXYWTVHDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/14—Clay-containing compositions
- C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
- C09K8/22—Synthetic organic compounds
- C09K8/24—Polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/5086—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/512—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
本发明涉及页岩地层钻井用化学品领域的一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法；所述页岩地层用封堵防塌处理剂，包含以油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂、交联改性剂在内的组分为原料，溶于有机溶剂中，在催化剂的作用下通过控温反应、溶剂回收、干燥粉碎得到所述页岩地层用封堵防塌处理剂；所述页岩地层用封堵防塌处理剂具有吸附成膜、润湿反转、黏结固壁功能等功能，同时利用自身尺寸封堵、黏结弥合裂缝，阻隔水化作用通道，降低钻井液的滤失量，提高钻井液的封堵能力，可有效解决现有封堵防塌材料荧光和起泡等问题，有效地提高页岩地层井壁稳定性，而且制备方法工艺简单，生产成本低，产品质量稳定，值得推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及页岩地层钻井用化学品领域，更进一步说，涉及一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法。
背景技术
北美页岩气资源商业开采取得巨大成功，非常规天然气在北美能源供应中所占的比重越来越高，基本改变了加拿大和美国的能源供需结构，也激发了我国页岩气资源开发的热潮。我国页岩气资源丰富，分布广泛，具有广阔的开发前景。但页岩地层层理、微裂缝发育，钻井液侵入后易引起泥页岩岩体的分散和剥落，导致掉块、垮塌。页岩气钻探地层微裂缝发育尺寸为纳微米，地层温度约为70～150℃。以涪陵地区为例，其储层段(龙马溪、五峰组地层)井下温度75℃左右，井下微裂隙发育(尺寸为0.1～30μm)，钻井过程常伴有渗漏问题。现阶段常用封堵防塌材料主要包括沥青类、聚合醇类等。
沥青类处理剂主要利用处理剂中沥青颗粒在软化点附近温度软化变形，在压差作用下，被挤入地层层理的裂隙和孔喉中，封堵井壁的裂缝和孔隙，实现防塌作用。但沥青类处理剂防塌效果受其原料沥青的软化点影响较大，有效作用温度为其软化点附近温度，只有当地层温度与软化点温度相近时，才能发挥较佳效果，难以在广谱温度范围内有效封堵地层微裂缝。此外，沥青类处理剂由于其主要成分沥青质存在荧光，具有荧光效应，用于钻井液后影响地质录井，在一定程度上影响荧光录井及气测录井，不适合在探井中使用。
聚合醇又称聚醚多元醇，是一种非离子型低分子聚合物，利用浊点效应，吸附在井壁或挤入泥页岩的微裂缝和孔喉之中，封堵微裂缝和孔喉并在井壁表面形成一层憎水膜，阻止钻井液中的自由水进入泥页岩。但聚合醇类封堵材料抗温能力较差，浊点不稳定，从而影响泵压的稳定性，还存在滞留时间短、材料尺寸固定不可调控、起泡问题突出等缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提出一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法。所述页岩地层用封堵防塌处理剂具有吸附成膜、润湿反转、黏结固壁功能等功能，可迅速吸附于页岩地层表面，将页岩表面的亲水性改变为憎水性，同时利用自身尺寸封堵、黏结弥合裂缝，阻隔水化作用通道，降低钻井液的滤失量，提高钻井液的封堵能力，减少钻井液中的自由水侵入地层，从而提高页岩地层的井壁稳定性。
本发明目的之一是提供一种页岩地层用封堵防塌处理剂，包含以油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂、交联改性剂在内的组分为原料，溶于有机溶剂中，在催化剂的作用下通过控温反应、溶剂回收、干燥粉碎得到具有强吸附封堵能力的所述页岩地层用封堵防塌处理剂。
所述油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂的质量比为(2～50)：(1～10)：(1～2)，优选(2～25)：(1～8)：(1～2)，更优选(5～15)：(1～5)：(1～2)；
所述交联改性剂的加量为所述油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂总质量的1％～6％。
所述的油溶性树脂可选自C9石油树脂、C5石油树脂、酚醛树脂、古马隆树脂、萜烯树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯树脂、聚苯乙烯中的至少一种；优选C9石油树脂、C5石油树脂、古马隆树脂、聚丙烯树脂中的至少一种。
所述聚乙二醇的分子量可为500～5000；优选所述聚乙二醇的分子量为1000～4000。
所述有机硅改性剂可选自聚醚改性三硅氧烷、双乙烯基封端聚硅氧烷、聚醚改性二甲基硅氧烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、丁二烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
所述交联改性剂可选自硫磺、乙硫醇、苄硫醇、三氯化磷、红磷、五氧化二磷、硫脲的至少一种，其中优选硫磺、五氧化二磷、硫脲中的至少一种。
所述催化剂可选自氯化钯、醋酸钯、氯化铑、醋酸铑、氯化铱、氯化钌、羰基钌的至少一种，其中优选氯化钯、氯化铑、羰基钌的至少一种。
所述催化剂用量与反应原料总质量(即所述油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂三者总质量)的比为1：(500～5000)；优选为1：(800～3600)；
所述有机溶剂可选自二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、乙酸乙酯、二甲苯、二硫化碳、三氯乙烯、甲苯中的至少一种，其中优选1,2-二氯乙烷、四氯化碳、乙酸乙酯中的至少一种。所述有机溶剂的加量为将各反应原料充分溶解即可，一般加量为所述反应物重量的3倍以上。
所述页岩地层用封堵防塌处理剂还可包含填充辅料，所述填充辅料具体可选自云母(可为200目～5000目)、硅藻土、氧化铝、高岭土等中的至少一种。所述填充辅料的用量根据具体需要进行调整，具体用量可为反应产物所述页岩地层用封堵防塌处理剂总重量的0～15％。
本发明目的之二是提供所述页岩地层用封堵防塌处理剂的制备方法，可包括以下步骤：
包含以油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂、交联改性剂在内的组分为原料，溶于有机溶剂中，在催化剂的作用下通过控温反应、溶剂回收、干燥粉碎得到所述页岩地层用封堵防塌处理剂。
具体地，可以包括以下步骤：将油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂、有机溶剂在内的组分依次加入到反应釜中，搅拌均匀，使各组分均匀分散于有机溶剂中，升温至反应温度，向反应釜中加入催化剂，控温反应1～10h时间后，加入交联改性剂，继续反应1～24h，降反应釜温度降至室温，利用真空减压蒸馏技术回收有机溶剂，进一步将剩余物干燥粉碎后即得到所述页岩地层用封堵防塌处理剂。
其中，
所述控温反应的反应温度可为10～120℃，其中优选30～95℃。
本发明所述的页岩地层用封堵防塌处理剂具有吸附成膜、润湿反转、黏结固壁功能等功能，可迅速吸附于页岩地层表面，将页岩表面的亲水性改变为憎水性，同时利用自身尺寸封堵、黏结弥合裂缝，阻隔水化作用通道，降低钻井液的滤失量，提高钻井液的封堵能力，减少钻井液中的自由水侵入地层，可有效解决现有封堵防塌材料荧光和起泡等问题，有效地提高页岩地层井壁稳定性，同时该产品的配伍性较好，加入到钻井液后，对钻井液其它性能影响较小，且所述防塌剂属于人工合成的树脂类化合物，无荧光，不影响录井，适用于探井的开发中，而且制备方法工艺简单，生产成本低，产品质量稳定，易于操作、易于工业化，可广泛应用于水基钻井液，强化井壁的稳定性，满足页岩气勘探开发的要求。
附图说明
图1为实施例1～3的高温高压滤失量的测定结果。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。但本发明不受这些实施例的限制。
实施例1
向一500mL三口瓶中抽换气三次后，加入50g C9石油树脂、20g聚乙二醇(分子量500)、10g聚醚改性三硅氧烷，加入100mL 1,2-二氯乙烷，搅拌至各组分充分分散，控制温度为10℃，加入0.1g氯化钯催化剂，反应1h后，加入1g硫磺，继续反应1h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎即得到75g黄色粉末，即为所述页岩地层用封堵防塌处理剂。
实施例2
向一1000mL三口瓶中抽换气三次后，加入150g C5石油树脂、10g聚乙二醇(分子量1000)、20g乙烯基三过氧化叔丁基硅烷，加入300mL四氯化碳，搅拌至各组分充分分散，控制温度为30℃，加入0.05g氯化铑催化剂，反应3h后，加入10g硫脲，继续反应24h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎即得到165g黄色粉末，即为所述页岩地层用封堵防塌处理剂。
实施例3
向一1000mL三口瓶中抽换气三次后，加入100g C9石油树脂和20g古马隆树脂和、50g聚乙二醇(分子量2000)、10g聚醚改性二甲基硅氧烷和，加入200mL乙酸乙酯和100mL氯仿，搅拌至各组分充分分散，控制温度为30℃，加入0.05g氯化铑催化剂，反应3h后，加入10g硫脲，继续反应24h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎即得到165g黄色粉末，即为所述页岩地层用封堵防塌处理剂。
封堵性能评价
高温高压(测试温度为150℃)滤失量的测定
将实施例1～3中的处理剂分成若干份，分别加入到4％的钻井液基浆(钻井液基浆的具体配方为：400mL清水中加入16g土粉，再加入0.8g纯碱，高速搅拌均匀后静置24h)中，配制成重量浓度分别为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.0％的钻井液试样，再按照GB/T 16783-1997水基钻井液现场测试程序测定在150℃下的不同浓度条件下钻井液高温高压滤失量，测试结果见图1。从图1中可以看出，随着浓度的升高，钻井液的高温高压滤失量不断降低，表明由实施例1～3得到的封堵防塌剂具有良好的封堵效果。
Claims (10)
1.一种页岩地层用封堵防塌处理剂，包含以油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂、交联改性剂在内的组分为原料，溶于有机溶剂中，在催化剂的作用下通过反应而制得。
2.根据权利要求1所述的页岩地层用封堵防塌处理剂，其特征在于：
所述油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂的质量比为(2～50)：(1～10)：(1～2)，优选(2～25)：(1～8)：(1～2)；
所述交联改性剂的加量为所述油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂总质量的1％～6％。
3.根据权利要求1所述的页岩地层用封堵防塌处理剂，其特征在于：
所述的油溶性树脂选自C9石油树脂、C5石油树脂、酚醛树脂、古马隆树脂、萜烯树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯树脂、聚苯乙烯中的至少一种；优选自C9石油树脂、C5石油树脂、古马隆树脂、聚丙烯树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的页岩地层用封堵防塌处理剂，其特征在于：
所述聚乙二醇的分子量为500～5000，优选为1000～4000。
5.根据权利要求1所述的页岩地层用封堵防塌处理剂，其特征在于：
所述有机硅改性剂选自聚醚改性三硅氧烷、双乙烯基封端聚硅氧烷、聚醚改性二甲基硅氧烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、丁二烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的页岩地层用封堵防塌处理剂，其特征在于：
所述交联改性剂选自硫磺、乙硫醇、苄硫醇、三氯化磷、红磷、五氧化二磷、硫脲的至少一种，其中优选硫磺、五氧化二磷、硫脲中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的页岩地层用封堵防塌处理剂，其特征在于：
所述催化剂与所述油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂三者总质量的重量比为1：(500～5000)；优选为1：(800～3600)；
所述催化剂选自氯化钯、醋酸钯、氯化铑、醋酸铑、氯化铱、氯化钌、羰基钌的至少一种，其中优选氯化钯、氯化铑、羰基钌的至少一种。
8.根据权利要求1所述的页岩地层用封堵防塌处理剂，其特征在于：
所述有机溶剂选自二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、乙酸乙酯、二甲苯、二硫化碳、三氯乙烯、甲苯中的至少一种，其中优选1,2-二氯乙烷、四氯化碳、乙酸乙酯中的至少一种。
9.根据权利要求1～8之任一项所述的页岩地层用封堵防塌处理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
包含以油溶性树脂、聚乙二醇、有机硅改性剂、交联改性剂在内的组分为原料，溶于有机溶剂中，在催化剂的作用下通过反应而制得。
10.根据权利要求9所述的页岩地层用封堵防塌处理剂的制备方法，其特征在于：
所述反应的反应温度为10～120℃，优选30～95℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811310385.6A CN111139043B (zh) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | 一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811310385.6A CN111139043B (zh) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | 一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111139043A true CN111139043A (zh) | 2020-05-12 |
| CN111139043B CN111139043B (zh) | 2022-05-03 |
Family
ID=70515738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811310385.6A Active CN111139043B (zh) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | 一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111139043B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111592867A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-08-28 | 西南石油大学 | 一种油基选择性暂堵剂 |
| CN111691836A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-22 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种防止石盒子泥岩坍塌的方法 |
| CN115960592A (zh) * | 2021-10-08 | 2023-04-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于稠油热采调堵的泡沫剂组合物及其制备方法与应用 |
| CN116063998A (zh) * | 2022-07-08 | 2023-05-05 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种铝基封堵防塌剂及其制备方法和应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007052048A2 (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | Downhole Fluid Solutions Limited | Improvements in materials for use in subterranean formations |
| CA2847947A1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-09-26 | Engenium Chemicals Corp. | Petroleum resin anti-accretion additives, drilling fluid compositions and methods of use thereof |
| CN104140789A (zh) * | 2013-07-26 | 2014-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油基钻井液用抗高温降滤失剂及其制备方法 |
| CN105441047A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-30 | 长江大学 | 一种油溶性水力压裂暂堵转向剂及其制备方法 |
| CN106832162A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-13 | 河北泽田化工有限公司 | 一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂 |
| CN107090279A (zh) * | 2016-02-18 | 2017-08-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抗高温封堵防塌剂及其制备方法 |
-
2018
- 2018-11-06 CN CN201811310385.6A patent/CN111139043B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007052048A2 (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | Downhole Fluid Solutions Limited | Improvements in materials for use in subterranean formations |
| CA2847947A1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-09-26 | Engenium Chemicals Corp. | Petroleum resin anti-accretion additives, drilling fluid compositions and methods of use thereof |
| CN104140789A (zh) * | 2013-07-26 | 2014-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油基钻井液用抗高温降滤失剂及其制备方法 |
| CN105441047A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-30 | 长江大学 | 一种油溶性水力压裂暂堵转向剂及其制备方法 |
| CN107090279A (zh) * | 2016-02-18 | 2017-08-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抗高温封堵防塌剂及其制备方法 |
| CN106832162A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-13 | 河北泽田化工有限公司 | 一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ZOVEIDAVIANPOOR, MANSOOR; GHARIBI, ABDOULLATIF: "Application of polymers for coating of proppant in hydraulic fracturing of subterraneous formations: A comprehensive review", 《JOURNAL OF NATURAL GAS SCIENCE AND ENGINEERING 》 * |
| 刘江波; 白小佩; 王效明; 尚根社; 张文星: "注水井带压作业环氧树脂堵剂研究", 《油田化学》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111691836A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-22 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种防止石盒子泥岩坍塌的方法 |
| CN111592867A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-08-28 | 西南石油大学 | 一种油基选择性暂堵剂 |
| CN111592867B (zh) * | 2020-06-17 | 2021-05-25 | 西南石油大学 | 一种油基选择性暂堵剂 |
| CN115960592A (zh) * | 2021-10-08 | 2023-04-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于稠油热采调堵的泡沫剂组合物及其制备方法与应用 |
| CN115960592B (zh) * | 2021-10-08 | 2024-03-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于稠油热采调堵的泡沫剂组合物及其制备方法与应用 |
| CN116063998A (zh) * | 2022-07-08 | 2023-05-05 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种铝基封堵防塌剂及其制备方法和应用 |
| CN116063998B (zh) * | 2022-07-08 | 2024-05-14 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种铝基封堵防塌剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111139043B (zh) | 2022-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111139043B (zh) | 一种页岩地层用封堵防塌处理剂及其制备方法 | |
| CN110591679B (zh) | 一种与地层孔喉尺寸自适应的颗粒调剖剂及其制备方法 | |
| CN113355069B (zh) | 一种抗高温改性纳米二氧化硅封堵剂及油基钻井液 | |
| EP2118438B1 (en) | Silicate-based wellbore fluid and methods for stabilizing unconsolidated formations | |
| Luo et al. | A novel star-shaped copolymer as a rheology modifier in water-based drilling fluids | |
| EP0748782A1 (en) | Cementing compositions and the application of such compositions to cementing oil or analogous wells | |
| US9410077B2 (en) | Method for preparing ultra-light-weight (ULW) proppant applied on oil and gas wells | |
| CN104388067B (zh) | 一种油基钻井液用复合防漏剂 | |
| CN101821305A (zh) | 用溶剂处理地层的方法 | |
| US10954427B2 (en) | Method and composition for sealing a subsurface formation | |
| CN107312507B (zh) | 一种黏土稳定剂及其应用 | |
| CN114350330B (zh) | 一种高强度强吸附封堵剂及油基钻井液 | |
| CN107418531B (zh) | 非磺化抗高温降滤失水基钻井液 | |
| CN107057662A (zh) | 一种水基钻井液用封堵剂及其制备方法和应用 | |
| CN114214047A (zh) | 一种外柔内刚多壁碳纳米管纳米封堵剂及油基钻井液 | |
| CN111303843B (zh) | 一种自适应镶嵌封堵防塌钻井液及其制备方法 | |
| CN103450861B (zh) | 一种低压油藏储层保护钻井液 | |
| CN114426815B (zh) | 一种适用于强水敏易垮塌地层的油基钻井液及其制备方法和应用 | |
| CN111218265A (zh) | 一种有机铬类堵水调剖剂及其制备方法和应用 | |
| CN109207131B (zh) | 一种井壁修补强化剂及其制备方法 | |
| CN103013473A (zh) | 一种碳酸钾聚醚多元醇钻井液的生产方法 | |
| CN106967397B (zh) | 一种适用于油井水泥浆的热增黏沉降稳定剂及制备方法与应用 | |
| CN113150767A (zh) | 一种用于co2压裂液体系的支撑剂及其改性方法和应用 | |
| CN111826136A (zh) | 一种钻井液及其制备方法 | |
| CN114350328B (zh) | 一种改性纳米氧化铝封堵剂及水基钻井液 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |