CN115404063A - 一种水基钻井液用环保型封堵剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种水基钻井液用环保型封堵剂及其制备方法，以玉米芯粉、核桃壳粉和花生壳粉等农作废弃物为主要原材料，并配伍淀粉、超疏水纳米二氧化硅和低聚丙烯酸钠等无生物毒性原料，在交联剂的作用下，该水基钻井液用环保型封堵剂能大幅降低钻井液高温高压滤失量、并有效封堵井壁岩石表面的微米、纳米级孔缝，从而能有效提高微裂缝发育地层的承压能力，并避免钻井液滤液的渗入，阻止滤液压力传力，提高井壁稳定性，并且无毒、易生物降解，满足钻井现场环保要求，尤其适用于泥页岩地层、破碎性地层等微裂缝发育地层，特别是环境敏感区域，在环保水基钻井液中作封堵剂有很好的应用前景。

Description

一种水基钻井液用环保型封堵剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及钻井液技术领域，尤其涉及一种水基钻井液用环保型封堵剂及其制备方法。

背景技术

随着常规油气资源的逐渐衰竭，油气资源勘探与开发不断向页岩油、页岩气、煤层气、超深、特超深等非常规领域扩展，因而钻遇泥页岩地层、破碎性煤层、破碎性碳酸盐岩地层、砂泥岩互层等微孔缝、微裂隙发育地层的可能性越来越大，井壁失稳问题也愈显严重。井壁失稳是阻碍油气资源勘探开发进程的重要因素之一，也是油气钻井专家们最关注的工程技术难题之一。大量研究表明，井壁岩石表面发育着大量的微米至纳米尺寸的裂缝及孔隙，钻井过程中，井壁岩石的微裂缝易在钻井液滤液压力作用下发生扩展，导致岩石破裂，引起近井壁岩石发生剥落掉块现象，另一方面，在钻井压差和毛细管压力作用下，钻井液滤液中的自由水从微纳米级孔缝进入岩石内部后，导致岩石孔隙压力增加，岩石弱面粘聚力减弱，并与黏土矿物发生水化膨胀作用，引起岩石内部应力状态分布不均，导致岩石强度降低，最终诱发井壁失稳。因此，采用高效封堵剂有效封堵岩石表面各级微孔缝，严格控制高温高压滤失量，从源头上遏制滤液压力传递和黏土水化作用是保持井壁失稳的重要对策之一。

复杂地层钻进过程中，高效封堵剂对于水基钻井液来说必不可少。目前水基钻井液常用的高效封堵剂以天然沥青粉、磺化沥青、乳化石蜡、阳离子沥青、无荧光白沥青、刚性固体颗粒材料等为主。磺化沥青封堵剂是公认的高效封堵剂，含有磺酸基，水化作用强，能有效吸附在井壁岩石孔缝，起到封堵防塌作用。但由于其在制备过程中应用了大量磺化剂(如发烟硫酸、亚硫酸盐)等生物有害性材料，在环保要求严格的地区(如海上作业)被严格禁用。

天然沥青粉、阳离子沥青、乳化石蜡和无荧光白沥青(油溶物含量≥40％)等虽然不含磺化剂等生物有害性材料，但依然含有大量油溶性物质(如沥青质、表面活性剂、石油蜡、稠环芳烃和树脂等)，如公开号为CN105176501A的中国专利“一种钻井液用封堵剂及其制备方法”采用热敏变形疏水材料(天然固体沥青颗粒)、热固性疏水材料(松香颗粒)、刚性固体颗粒材料(碳酸钙)、植物油(蓖麻油)和溶剂油(5号矿物白油)等为原料合成了一种钻井液用高效封堵剂。该封堵剂能够有效封堵20微米以下的各种孔隙和微裂隙，降低孔隙、降低钻井液滤失量。但是油溶性物质进入地层后易在植物根部形成油膜，阻止植物吸收水分和养分，严重影响植物生长。另外，含有沥青类封堵剂的废弃钻井液在后期处理过程中还存在处理困难、成本高、处理不彻底和二次污染等问题。如公开号为CN107502316A、名称为“一种环保型水基钻井液用封堵剂及其制备方法”的发明公开了一种环保型水基钻井液用封堵剂及其制备方法，该环保型水基钻井液用封堵剂以包覆AlOOH的碳球、10-20份丙烯酰胺、10-20 份N-异丙基丙烯酰胺和2-4份六亚甲基四胺为原材料，在引发剂(过硫酸盐等)下反应制得的产物A，并与乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液在分散剂(斯盘80或吐温80)的作用下复配而成。该环保型水基钻井液封堵剂封堵效果好、无毒，具有一定的抗压强度和高的耐温能力，与钻井液具有良好的配伍性能。该专利所述的水基钻井液封堵剂虽然无毒，且封堵性能优异。但含有油溶性物质(油溶性表面活性剂)和不易生物降解的丙酰胺类聚合物，未实现真正意义上的的生态环境友好。而且刚性固体颗粒材料封堵剂不污染环境，但粒径分布太窄，无法有效封堵各级微裂缝。因此，亟需开发一种不含油溶性物质，封堵粒子分布较宽，能有效封堵各级微裂缝的环保无毒可降解型水基钻井液用封堵剂。

发明内容

针对目前现有水基钻井液用封堵剂油溶性物质含量过高、不易生物降解、粒径分布窄以及未能封堵纳米级孔缝等一系列问题，本发明提供的一种能够有效封堵微裂隙发育地层的水基钻井液用环保型封堵剂及其制备方法，以玉米芯粉、核桃壳粉和花生壳粉等农作废弃物为主要原材料，并配伍无生物毒性原料，在满足钻井现场环保要求的基础上，能大幅降低钻井液高温高压滤失量、并有效封堵微米级孔缝、微纳米级孔缝，并且无毒、易生物降解，在环保水基钻井液中作封堵剂有很好的应用前景。

本发明技术方案如下：

一种水基钻井液用环保型封堵剂，包括10～30重量份的玉米芯粉、10～40重量份的核桃壳粉、10～30重量份的花生壳粉、10～40重量份的预糊化淀粉、1～10重量份的超疏水纳米二氧化硅、1～10重量份的低聚丙烯酸钠和1～5重量份的交联剂。

作为优选，所述水基钻井液用环保型封堵剂还包括20～70重量份的反应环境调节剂；所述反应环境调节剂包括PH值调节剂，所述PH值调节剂包括氢氧化钠含量为2％的氢氧化钠溶液。

作为优选，所述交联剂包括环氧氯丙烷。

作为优选，所述水基钻井液用环保型封堵剂还包括500～1100重量份的乙醇含量为95％的乙醇水溶液。

作为优选，所述玉米芯粉的粒径为150目；和/或所述核桃壳粉的粒径为2000目；和/或所述花生壳粉的粒径为80目；和/或所述疏水纳米二氧化硅的粒径为10nm～100nm；和/或所述低聚丙烯酸钠的分子量为4000～10000。

作为优选，所述水基钻井液用环保型封堵剂包括10重量份的玉米芯粉、28重量份的核桃壳粉、14重量份的花生壳粉、36重量份的预糊化淀粉、8重量份的超疏水纳米二氧化硅、 4重量份的低聚丙烯酸钠、4重量份的环氧氯丙烷、60重量份的氢氧化钠含量为2％的氢氧化钠溶液和1000重量份的乙醇含量为95％的乙醇水溶液。

一种水基钻井液用环保型封堵剂的制备方法，包括如下步骤：

S1，取10～30重量份的150目玉米芯粉、10～40重量份的2000目核桃壳粉、10～30重量份的80目花生壳粉、10～40重量份的预糊化淀粉、1～10重量份的超疏水纳米二氧化硅、 1～10重量份的低聚丙烯酸钠、1～5重量份的环氧氯丙烷、450～550重量份的95％的乙醇水溶液和10～50重量份的2％的氢氧化钠溶液；其中，所述疏水纳米二氧化硅的粒径为10nm～ 100nm，所述低聚丙烯酸钠的分子量为4000～10000；所述乙醇水溶液中乙醇含量为95％，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠含量为2％；

S2，将所述玉米芯粉、所述核桃壳粉、所述花生壳粉、所述预糊化淀粉、所述超疏水纳米二氧化硅和所述低聚丙烯酸钠放入三口烧瓶中，加入所述乙醇水溶液，高速搅拌24h，混合均匀；

S3，加入所述氢氧化钠溶液调节PH值为中性，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应2～12h 进行交联，得到环保型封堵剂原液；

S4，将所述环保型封堵剂原液进行中和、醇洗、水洗、烘干和粉碎操作后，得到所述水基钻井液用环保型封堵剂。

作为优选，所述S3中，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应7h进行交联。

本发明相对于现有技术优势在于：本发明所述的一种水基钻井液用环保型封堵剂及其制备方法，以玉米芯粉、核桃壳粉和花生壳粉等农作废弃物为主要原材料，并配伍淀粉、超疏水纳米二氧化硅和低聚丙烯酸钠等无生物毒性原料，在交联剂的作用下，该水基钻井液用环保型封堵剂能大幅降低钻井液高温高压滤失量、并有效封堵井壁岩石表面的微米、纳米级孔缝，从而能有效提高微裂缝发育地层的承压能力，并避免钻井液滤液的渗入，阻止滤液压力传力，提高井壁稳定性，抗温可达150℃，并且无毒、易生物降解，满足钻井现场环保要求，尤其适用于泥页岩地层、破碎性地层等微裂缝发育地层，特别是环境敏感区域，在环保水基钻井液中作封堵剂有很好的应用前景。除此之外，还为水基钻井液处理剂的研发提供了新思路，即充分利用天然材料、农作废弃物等无毒易生物降解原料去研发生产水基钻井液处理剂，具有广泛的科研价值。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合具体实施例，对本发明进行更详细的说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。实施例中所用的原料均为市售。

环保型封堵剂由下述重量份的原料组成：玉米芯粉(150目)：10～30份；核桃壳粉(2000 目)：10～40份；花生壳粉(80目)：10～30份；预糊化淀粉：10～40份；超疏水纳米二氧化硅(10～100nm)：1～10份；低聚丙烯酸钠(分子量4000～10000)：1～10份。

此外，还需准备450～550重量份的乙醇水溶液和10～50重量份的氢氧化钠溶液；其中，所述乙醇水溶液中乙醇含量为95％，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠含量为2％。

实施例1：

采用水基钻井液用环保型封堵剂的制备方法制备水基钻井液用环保型封堵剂产品 GFT-1，包括如下步骤：

S1，称取7g玉米芯粉(150目)、15g核桃壳粉(2000目)、5g花生壳粉(80目)、 15g预糊化淀粉、5g超疏水纳米二氧化硅(粒径15nm)、3g低聚丙烯酸钠(分子量4000) 和2g环氧氯丙烷；并取500g乙醇水溶液和30g氢氧化钠溶液；

S2，将所述玉米芯粉、所述核桃壳粉、所述花生壳粉、所述预糊化淀粉、所述超疏水纳米二氧化硅和所述低聚丙烯酸钠放入三口烧瓶中，加入所述乙醇水溶液，高速搅拌24h，混合均匀；

S3，加入所述氢氧化钠溶液调节PH值为中性，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应4h 进行交联，得到环保型封堵剂原液；

S4，将所述环保型封堵剂原液进行中和、醇洗、水洗、烘干和粉碎操作后，得到所述水基钻井液用环保型封堵剂产品GFT-1。

实施例2：

采用水基钻井液用环保型封堵剂的制备方法制备水基钻井液用环保型封堵剂产品 GFT-2，包括如下步骤：

S1，称取5g玉米芯粉(150目)、14g核桃壳粉(2000目)、7g花生壳粉(80目)、 18g预糊化淀粉、4g超疏水纳米二氧化硅(粒径50nm)、2g低聚丙烯酸钠(分子量10000) 和2g环氧氯丙烷；并取500g乙醇水溶液和30g氢氧化钠溶液；

S2，将所述玉米芯粉、所述核桃壳粉、所述花生壳粉、所述预糊化淀粉、所述超疏水纳米二氧化硅和所述低聚丙烯酸钠放入三口烧瓶中，加入所述乙醇水溶液，高速搅拌24h，混合均匀；

S3，加入所述氢氧化钠溶液调节PH值为中性，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应7h 进行交联，得到环保型封堵剂原液；

S4，将所述环保型封堵剂原液进行中和、醇洗、水洗、烘干和粉碎操作后，得到所述水基钻井液用环保型封堵剂产品GFT-2。

实施例3：

采用水基钻井液用环保型封堵剂的制备方法制备水基钻井液用环保型封堵剂产品 GFT-3，包括如下步骤：

S1，称取5g玉米芯粉(150目)、20g核桃壳粉(2000目)、5g花生壳粉(80目)、 15g预糊化淀粉、4g超疏水纳米二氧化硅(粒径100nm)、1g低聚丙烯酸钠(分子量10000) 和2.5g环氧氯丙烷；并取500g乙醇水溶液和30g氢氧化钠溶液；

S2，将所述玉米芯粉、所述核桃壳粉、所述花生壳粉、所述预糊化淀粉、所述超疏水纳米二氧化硅和所述低聚丙烯酸钠放入三口烧瓶中，加入所述乙醇水溶液，高速搅拌24h，混合均匀；

S3，加入所述氢氧化钠溶液调节PH值为中性，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应10h 进行交联，得到环保型封堵剂原液；

S4，将所述环保型封堵剂原液进行中和、醇洗、水洗、烘干和粉碎操作后，得到所述水基钻井液用环保型封堵剂产品GFT-3。

实施例4：

采用水基钻井液用环保型封堵剂的制备方法制备水基钻井液用环保型封堵剂产品 GFT-4，包括如下步骤：

S1，称取称取15g玉米芯粉(150目)、5g核桃壳粉(2000目)、10g花生壳粉(80目)、10g预糊化淀粉、5g超疏水纳米二氧化硅(粒径70nm)、5g低聚丙烯酸钠(分子量7000) 和1g环氧氯丙烷；并取500g乙醇水溶液和27g氢氧化钠溶液；

S2，将所述玉米芯粉、所述核桃壳粉、所述花生壳粉、所述预糊化淀粉、所述超疏水纳米二氧化硅和所述低聚丙烯酸钠放入三口烧瓶中，加入所述乙醇水溶液，高速搅拌24h，混合均匀；

S3，加入所述氢氧化钠溶液调节PH值为中性，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应2h 进行交联，得到环保型封堵剂原液；

S4，将所述环保型封堵剂原液进行中和、醇洗、水洗、烘干和粉碎操作后，得到所述水基钻井液用环保型封堵剂产品GFT-4。

实施例5：

采用水基钻井液用环保型封堵剂的制备方法制备水基钻井液用环保型封堵剂产品 GFT-5，包括如下步骤：

S1，称取10g玉米芯粉(150目)、7g核桃壳粉(2000目)、10g花生壳粉(80目)、 15份预糊化淀粉、5g超疏水纳米二氧化硅(50nm)和3g低聚丙烯酸钠(分子量8000)和 3g环氧氯丙烷；并取500g乙醇含量为95％的乙醇水溶液和50g氢氧化钠含量为2％的氢氧化钠溶液；

S2，将所述玉米芯粉、所述核桃壳粉、所述花生壳粉、所述预糊化淀粉、所述超疏水纳米二氧化硅和所述低聚丙烯酸钠放入三口烧瓶中，加入所述乙醇水溶液，高速搅拌24h，混合均匀；

S3，加入所述氢氧化钠溶液调节PH值为中性，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应12h 进行交联，得到环保型封堵剂原液；

S4，将所述环保型封堵剂原液进行中和、醇洗、水洗、烘干和粉碎操作后，得到所述水基钻井液用环保型封堵剂产品GFT-5。

实施例6

对实施例1-5合成的五种水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-1、GFT-2、GFT-3、GFT-4、 GFT-5进行高温高压滤失量、砂盘(20微米)滤失量和低孔低渗岩心(100mD)封堵率进行评价，结果如表1。

表1五种水基钻井液用环保型高效封堵剂的高温高压滤失量、砂盘(20微米)滤失量和低孔低渗岩心(100mD)封堵率评价结果

由表1可知，实施例1-5合成的五种水基钻井液用环保型高效封堵剂均具有较好封堵性能，能够显著降低基浆的高温高压滤失量和砂盘滤失量，并提高低孔低渗岩心封堵率。即，能有效封堵微米级裂缝和纳米级孔隙。五种水基钻井液用环保型高效封堵剂中，GFT-2性能最为优异，相比于GFT-3和GFT-5，其反应时间较短，交联剂用量更少，具有节约生产成本的优势。环保型高效封堵剂产品GFT-4性能最差，这是由于交联剂用量过低，反应时间过短，因此保证合适的交联度和反应时间对封堵剂产品的封堵性能很重要。因此，下文所述的，环保型高效封堵剂均指GFT-2。

实施例7

下面采用对比例与本发明性能最为优异的水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2，分别进行高温高压滤失量、砂盘(150微米)滤失量和低孔低渗岩心(渗透率K＝100mD)封堵率的比对评价。对比例中的封堵剂为国内磺化沥青FT-1、惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目) 和国外磺化沥青Soltex。

对比例和GFT-2的高温高压滤失量评价：

采用GGS42-2型高温高压失水仪测试高温高压滤失量，测试条件：150℃，3.5MPa。其中：高温高压滤失量是根据国家标准GBT16783.1-2014中规定的方法进行测量的，单位为mL。

配制5份膨润土含量为6％的基浆，基浆的配置方法为：在400mL蒸馏水中，加入24.0g 膨润土，1.2g纯碱，在高速搅拌器上搅拌20min后，在25℃±3℃下养护24h。其中，一份基浆作为比对基础，其余4份基浆内分别加入水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2、国内磺化沥青FT-1、惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和国外磺化沥青Soltex。

然后，取12g水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2、12g国内磺化沥青FT-1、12g惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和12g国外磺化沥青Soltex分别加入配置好的不同基浆中，并分别在高速搅拌器上搅拌20min后，装入高温老化罐中，于150℃摄下热滚16h，冷却至常温，高速搅拌5min；得到6％的基浆、6％基浆+3％GFT-2、6％基浆+3％国内磺化沥青FT-1、6％基浆+3％惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和6％基浆+3％国外磺化沥青Soltex。

其测试结果如下表2。

表2根据国家标准GBT16783.1-2014中规定方法测量的对比例和GFT-2的高温高压滤失量

从表2可以看出，本发明所述水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2能有效降低基浆的高温高压滤失量，并且优于磺化沥青FT-1和Soltex，明显优于惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500 目)。

对比例和GFT-2的砂盘(150微米)滤失量评价：

首先，配制5份膨润土含量为6％的基浆，在400mL蒸馏水中，加入24.0g膨润土，1.2g 纯碱，在高速搅拌器上搅拌20min后，在25℃±3℃下养护24h。其中，一份基浆作为比对基础，其余4份基浆内分别加入水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2、国内磺化沥青FT-1、惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和国外磺化沥青Soltex。

然后，取12g水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2、12g国内磺化沥青FT-1、12g惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和12g国外磺化沥青Soltex分别加入配置好的不同基浆中，并分别在高速搅拌器上搅拌20min后，装入高温老化罐中，于150℃摄下热滚16h，冷却至常温，高速搅拌5min；得到6％的基浆、6％基浆+3％GFT-2、6％基浆+3％国内磺化沥青FT-1、6％基浆+3％惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和6％基浆+3％国外磺化沥青Soltex。

采用TCH-PPA型PPA钻井液封堵性能评价仪砂盘(20微米)滤失量，测试温度：150℃。以1MPa压差为起始压力，收集滤液得顺瞬时滤失量，后续每2min收集1次滤液，并增加1MPa压力，直至压差为8MPa。测试结果如表3。

表3对比例和GFT-2的砂盘(150微米)滤失量

从表3可以看出，本发明所述水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2能有效降低基浆的高温高压砂盘(20微米)滤失量，提高砂盘承压能力，并且远优于国内磺化沥青FT-1和惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)，略优于国外磺化沥青Soltex，即环保型高效封堵剂GFT-2 能有效封堵微米级裂缝，满足钻井工程对封堵剂性能的要求。

对比例和GFT-2的低孔低渗岩心(渗透率K＝100mD)封堵率评价：

采用低孔低渗岩心(渗透率K＝100mD)封堵率实验评价对比例和本发明所述水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2对微纳米孔缝的封堵性能。

在JHMD-Ⅱ高温高压岩心动态测试仪(荆州现代石油科技有限公司)上，测试岩心初始煤油渗透率K1；

配制5份膨润土含量为6％的基浆，基浆的配置方法为：在400mL蒸馏水中，加入24.0g 膨润土，1.2g纯碱，在高速搅拌器上搅拌20min后，在25℃±3℃下养护24h。其中，一份基浆作为比对基础，其余4份基浆内分别加入本发明水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2、国内磺化沥青FT-1、惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和国外磺化沥青Soltex。

然后，取12g水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2、12g国内磺化沥青FT-1、12g惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和12g国外磺化沥青Soltex分别加入配置好的不同基浆中，并分别在在高速搅拌器上搅拌20min后，装入高温老化罐中，于150℃摄下热滚16h，冷却至常温，高速搅拌5min；得到6％的基浆、6％基浆+3％GFT-2、6％基浆+3％国内磺化沥青FT-1、 6％基浆+3％惰性封堵粒子超细碳酸钙(1500目)和6％基浆+3％国外磺化沥青Soltex。

分别利用6％基浆+3％GFT-2体系和对比例正向损害岩心，压差2MPa，围压6MPa，损害时间120min；测试岩心正向4％NaCl盐水渗透率K2，依据下式(1)计算岩心封堵率，测试结果如表4。

表4对比例和GFT-2的低孔低渗岩心(渗透率K＝100mD)封堵率

由表4数据结果可知，本发明所述水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2能显著提高基浆对低孔低渗岩心的封堵率，

远远优于沥青类和惰性封堵粒子，对微纳米级孔缝有很好的封堵效果。

根据国家标准GBT16783.1-2014中规定的方法评价本发明所述水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2对钻井液性能的影响情况。

1#基础钻井液配方及其制备方法：1％基浆+0.2％XC+1.5％PAC-LV+7％氯化钾+240g重晶石。配制过程：在400mL蒸馏水中，加入4g膨润土，0.2g纯碱，在高速搅拌器上搅拌20min 后，在25℃±3℃下养护24h。然后，依次加入0.8g生物聚合物XC、6g聚阴离子纤维素PAC-LV、 28g氯化钾和240g重晶石，每加入一种材料均在高速搅拌器上搅拌20min。

2#环保型强封堵水基钻井液配方及其制备方法：在400mL蒸馏水中，加入4g膨润土， 0.2g纯碱，在高速搅拌器上搅拌20min后，在25℃±3℃下养护24h。然后，依次加入0.8g生物聚合物XC、6g聚阴离子纤维素PAC-LV、28g氯化钾、12g水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2和240g重晶石，每加入一种材料均在高速搅拌器上搅拌20min。

将1#基础钻井液和2#环保型强封堵水基钻井液装入高温老化罐中，于130℃摄下热滚 16h，冷却至常温，高速搅拌5min，测试流变和高温高压滤失量。

表5根据国家标准GBT16783.1-2014中规定的方法评价GFT-2对钻井液性能的影响情况

由上表可知，本发明所述水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2的加入，不仅没有增加钻井液粘度，还降低了钻井液粘度，稳定了钻井液流变性能。最重要的是，大幅降低钻井液的高温高压滤失量，充分体现本发明所述水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2具备优异的高温封堵能力。

以上实验结果表明，本发明所述水基钻井液用环保型高效封堵剂GFT-2是一种性能优异的水基钻井液用封堵剂，该封堵剂不仅在封堵防塌性能方面优于沥青类产品，而且无毒可生物降解，对环境无污染，制备工艺简单，原料来源广泛，价格低廉，在水基钻井液中作封堵剂有较好的应用前景。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改变，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种水基钻井液用环保型封堵剂，其特征在于，包括10～30重量份的玉米芯粉、10～40重量份的核桃壳粉、10～30重量份的花生壳粉、10～40重量份的预糊化淀粉、1～10重量份的超疏水纳米二氧化硅、1～10重量份的低聚丙烯酸钠和1～5重量份的交联剂。

2.根据权利要求1所述水基钻井液用环保型封堵剂，其特征在于，还包括20～70重量份的反应环境调节剂；所述反应环境调节剂包括PH值调节剂，所述PH值调节剂包括2％的氢氧化钠溶液。

3.根据权利要求1所述水基钻井液用环保型封堵剂，其特征在于，所述交联剂包括环氧氯丙烷。

4.根据权利要求1所述水基钻井液用环保型封堵剂，其特征在于，还包括500～1100重量份95％的乙醇水溶液。

5.根据权利要求1所述水基钻井液用环保型封堵剂，其特征在于，所述玉米芯粉的粒径为150目；和/或所述核桃壳粉的粒径为2000目；和/或所述花生壳粉的粒径为80目。

6.根据权利要求1所述水基钻井液用环保型封堵剂，其特征在于，所述疏水纳米二氧化硅的粒径为10nm～100nm。

7.根据权利要求1所述水基钻井液用环保型封堵剂，其特征在于，所述低聚丙烯酸钠的分子量为4000～10000。

8.根据权利要求1所述水基钻井液用环保型封堵剂，其特征在于，包括10重量份的玉米芯粉、28重量份的核桃壳粉、14重量份的花生壳粉、36重量份的预糊化淀粉、8重量份的超疏水纳米二氧化硅、4重量份的低聚丙烯酸钠、4重量份的环氧氯丙烷、60重量份的氢氧化钠含量为2％的氢氧化钠溶液和1000重量份的乙醇含量为95％的乙醇水溶液。

9.一种水基钻井液用环保型封堵剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，取10～30重量份的150目玉米芯粉、10～40重量份的2000目核桃壳粉、10～30重量份的80目花生壳粉、10～40重量份的预糊化淀粉、1～10重量份的超疏水纳米二氧化硅、1～10重量份的低聚丙烯酸钠、1～5重量份的环氧氯丙烷、450～550重量份的95％的乙醇水溶液和10～50重量份的2％的氢氧化钠溶液；其中，所述疏水纳米二氧化硅的粒径为10nm～100nm，所述低聚丙烯酸钠的分子量为4000～10000；

S2，将所述玉米芯粉、所述核桃壳粉、所述花生壳粉、所述预糊化淀粉、所述超疏水纳米二氧化硅和所述低聚丙烯酸钠放入三口烧瓶中，加入所述乙醇水溶液，高速搅拌24h，混合均匀；

S3，加入所述氢氧化钠溶液调节PH值为中性，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应2～12h进行交联，得到环保型封堵剂原液；

S4，将所述环保型封堵剂原液进行中和、醇洗、水洗、烘干和粉碎操作后，得到所述水基钻井液用环保型封堵剂。

10.根据权利要求9所述水基钻井液用环保型封堵剂的制备方法，其特征在于，所述S3中，再加入所述环氧氯丙烷在60℃反应7h进行交联。