CN114479784A - 一种钻井液用封堵聚合物乳胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻井液用封堵剂技术领域，提供了一种钻井液用封堵聚合物乳胶及其制备方法。本发明提供的乳胶由包括以下原料制备而成：清水80份、氢氧化钠3份、丙烯酰胺20份、油50份、聚丙烯酸酯为4.5份、环氧氯丙烷5份和引发剂0.5份。该聚合物乳胶由乳化剂、聚合物单体、引发剂等经过聚合反应制备出的乳液聚合物；在钻井过程中，微小颗粒在渗透性或微裂缝地层形成封闭膜，并在压差作用下粘附于井壁上，聚集成可变形的胶束，当钻井液开始向页岩渗透时，胶束在页岩上铺展开，在孔吼处形成低渗透封闭膜，阻止钻井液渗透，并有效降低钻井液滤失量。

Description

一种钻井液用封堵聚合物乳胶及其制备方法

本申请是申请日为2018年3月29日、申请号为201810262939.3、发明名称为《一种钻井液用可变形封堵聚合物乳胶的配方及其制作方法》的分案申请。

技术领域

本发明涉及钻井液用封堵剂技术领域，具体涉及一种钻井液用封堵聚合物乳胶及其制备方法。

背景技术

钻井液具有多种功能，是钻井过程中满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液(如可变形封堵聚合物乳胶)、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。

钻井液用可变形封堵聚合物乳胶存在以下缺点：现有的钻井液用可变形封堵聚合物乳胶不可封堵微孔隙并嵌入微裂缝中；不可以降低孔隙压力；不具有较好的抗温性和耐盐性能；不可以有效降低摩阻，不利于减少压差卡钻。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种钻井液用可变形封堵聚合物乳胶及其制作方法，本发明提供的聚合物乳胶可封堵微孔隙并嵌入微裂缝中、降低孔隙压力和摩阻，且具有较好的抗温性和耐盐性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种钻井液用封堵聚合物乳胶，由包括以下组分的原料制备而成：清水80份、氢氧化钠3份、丙烯酰胺20份、油50份、聚丙烯酸酯为4.5份、环氧氯丙烷5份和引发剂0.5份，所述引发剂为自由基引发剂。

本发明还提供了上述技术方案所述钻井液用封堵聚合物乳胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将清水加入到搅拌缸中，搅拌缸的转速为12000r/min；

步骤二：在搅拌状态下向所述清水中加入氢氧化钠，搅拌10分钟；之后加入丙烯酰胺，搅拌10分钟；再加入油，搅拌30分钟；再加入聚丙烯酸酯，搅拌10分钟；再加入环氧氯丙烷，搅拌15分钟；最后加入引发剂，搅拌5分钟，得到所述钻井液用封堵聚合物乳胶。

优选的，得到所述钻井液用封堵聚合物乳胶后，在生产线上进行灌装。

该聚合物乳胶由乳化剂、聚合物单体、引发剂等经过聚合反应制备出的乳液聚合物；在钻井过程中，微小颗粒在渗透性或微裂缝地层形成封闭膜，并在压差作用下粘附于井壁上，聚集成可变形的胶束，当钻井液开始向页岩渗透时，胶束在页岩上铺展开，在孔吼处形成低渗透封闭膜，阻止钻井液渗透，并有效降低钻井液滤失量。

作为本发明的一种优选技术方案，所述丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等，用于油田注水井调整吸水剖面，所述丙烯酰胺与所述引发剂等混合注入注水井高渗透层带，聚合成高粘度的聚合物。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环氧氯丙烷为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述聚丙烯酸酯在光、热及引发剂作用下非常容易聚合；所述聚丙烯酸酯能形成光泽好而耐水的膜，粘合牢固，不易剥落，在室温下柔韧而有弹性，耐候性好，可做高级装饰涂料；所述聚丙烯酸酯有粘合性，可用作压敏性胶粘剂和热敏性胶粘剂；由于它的耐老化性能好，粘结污染小，使用方便，其产量增加较快。

作为本发明的一种优选技术方案，所述引发剂又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基，即初级自由基的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。

本发明所达到的有益效果是：

(1)可封堵微孔隙并嵌入微裂缝中。

(2)可以降低孔隙压力。

(3)具有较好的抗温性和耐盐性能。

(4)可以有效降低摩阻，有利于减少压差卡钻。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种钻井液用可变形封堵聚合物乳胶及其制作方法，包括清水、氢氧化钠、丙烯酰胺、油、丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、环氧氯丙烷和引发剂，清水为80份、氢氧化钠为3份、丙烯酰胺为20份、油为50份、聚丙烯酸酯为4.5份、环氧氯丙烷为5份和引发剂为0.5份，其制作方法：

步骤一：取80份的清水放入搅拌缸中，搅拌缸的的转速为12000r/min；

步骤二：向80份的清水中加入3份的氢氧化钠，搅拌10分钟；继而加入20份的丙烯酰胺，搅拌10分钟；再加入50份的油，搅拌30分钟；再加入4.5份的聚丙烯酸酯，搅拌10分钟；再加入5份的环氧氯丙烷，搅拌15分钟，再加入0.5份的引发剂，搅拌5分钟；

步骤三：制成成品，生产线灌装；

该聚合物乳胶由乳化剂、聚合物单体、引发剂等经过聚合反应制备出的乳液聚合物；在钻井过程中，微小颗粒在渗透性或微裂缝地层形成封闭膜，并在压差作用下粘附于井壁上，聚集成可变形的胶束，当钻井液开始向页岩渗透时，胶束在页岩上铺展开，在孔吼处形成低渗透封闭膜，阻止钻井液渗透，并有效降低钻井液滤失量。

丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等，用于油田注水井调整吸水剖面，丙烯酰胺与引发剂等混合注入注水井高渗透层带，聚合成高粘度的聚合物。

环氧氯丙烷为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂。

聚丙烯酸酯在光、热及引发剂作用下非常容易聚合；聚丙烯酸酯能形成光泽好而耐水的膜，粘合牢固，不易剥落，在室温下柔韧而有弹性，耐候性好，可做高级装饰涂料；聚丙烯酸酯有粘合性，可用作压敏性胶粘剂和热敏性胶粘剂；由于它的耐老化性能好，粘结污染小，使用方便，其产量增加较快。

引发剂又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基，即初级自由基的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。

包括清水、氢氧化钠、丙烯酰胺、油、丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、环氧氯丙烷和引发剂，清水为80份、氢氧化钠为3份、丙烯酰胺为20份、油为50份、聚丙烯酸酯为4.5份、环氧氯丙烷为5份和引发剂为0.5份，其制作方法：

步骤一：取80份的清水放入搅拌缸中，搅拌缸的的转速为12000r/min；

步骤二：向80份的清水中加入3份的氢氧化钠，搅拌10分钟；继而加入20份的丙烯酰胺，搅拌10分钟；再加入50份的油，搅拌30分钟；再加入4.5份的聚丙烯酸酯，搅拌10分钟；再加入5份的环氧氯丙烷，搅拌15分钟，再加入0.5份的引发剂，搅拌5分钟；

步骤三：制成成品，生产线灌装；

该聚合物乳胶由乳化剂、聚合物单体、引发剂等经过聚合反应制备出的乳液聚合物；在钻井过程中，微小颗粒在渗透性或微裂缝地层形成封闭膜，并在压差作用下粘附于井壁上，聚集成可变形的胶束，当钻井液开始向页岩渗透时，胶束在页岩上铺展开，在孔吼处形成低渗透封闭膜，阻止钻井液渗透，并有效降低钻井液滤失量。

本发明所达到的有益效果是：

(1)可封堵微孔隙并嵌入微裂缝中。

(2)可以降低孔隙压力。

(3)具有较好的抗温性和耐盐性能。

(4)可以有效降低摩阻，有利于减少压差卡钻。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种钻井液用封堵聚合物乳胶，其特征在于，由包括以下组分的原料制备而成：清水80份、氢氧化钠3份、丙烯酰胺20份、油50份、聚丙烯酸酯为4.5份、环氧氯丙烷5份和引发剂0.5份，所述引发剂为自由基引发剂。

2.权利要求1所述的钻井液用封堵聚合物乳胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将清水加入到搅拌缸中，搅拌缸的转速为12000r/min；

步骤二：在搅拌状态下向所述清水中加入氢氧化钠，搅拌10分钟；之后加入丙烯酰胺，搅拌10分钟；再加入油，搅拌30分钟；再加入聚丙烯酸酯，搅拌10分钟；再加入环氧氯丙烷，搅拌15分钟；最后加入引发剂，搅拌5分钟，得到所述钻井液用封堵聚合物乳胶。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，得到所述钻井液用封堵聚合物乳胶后，在生产线上进行灌装。