CN116064014B - 一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116064014B CN116064014B CN202111284866.6A CN202111284866A CN116064014B CN 116064014 B CN116064014 B CN 116064014B CN 202111284866 A CN202111284866 A CN 202111284866A CN 116064014 B CN116064014 B CN 116064014B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- stabilizing material
- compound
- crown
- aluminum
- 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.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 230000004044 response Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims abstract description 78
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 35
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 3
- KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N alumane;iron Chemical compound [AlH3].[Fe] KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 59
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 46
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 46
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 20
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 20
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 19
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 19
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 19
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 16
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 16
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 claims description 16
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 13
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 claims description 8
- YSSSPARMOAYJTE-UHFFFAOYSA-N dibenzo-18-crown-6 Chemical compound O1CCOCCOC2=CC=CC=C2OCCOCCOC2=CC=CC=C21 YSSSPARMOAYJTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 claims description 5
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 claims description 5
- 235000011175 beta-cyclodextrine Nutrition 0.000 claims description 5
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 claims description 5
- ZICJVWKUZQNARJ-UHFFFAOYSA-N 1,4,7,10,13,16,19,22,25,28-decaoxacyclotriacontane Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO1 ZICJVWKUZQNARJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 18-crown-6 Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCO1 XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001450 Alpha-Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 4
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N alpha-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N 0.000 claims description 4
- 229940043377 alpha-cyclodextrin Drugs 0.000 claims description 4
- GQPLZGRPYWLBPW-UHFFFAOYSA-N calix[4]arene Chemical compound C1C(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC2=CC=CC1=C2 GQPLZGRPYWLBPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HDPRHRZFFPXZIL-UHFFFAOYSA-N calix[8]arene Chemical compound OC1=C(CC=2C(=C(CC=3C(=C(CC=4C(=C(CC=5C(=C(CC=6C(=C(CC=7C(=C(C8)C=CC=7)O)C=CC=6)O)C=CC=5)O)C=CC=4)O)C=CC=3)O)C=CC=2)O)C=CC=C1CC1=C(O)C8=CC=C1 HDPRHRZFFPXZIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 4
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000001254 oxidized starch Substances 0.000 claims description 4
- 235000013808 oxidized starch Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 4
- BGYBONWLWSMGNV-UHFFFAOYSA-N 1,4,7,10,13,16,19,22-octaoxacyclotetracosane Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO1 BGYBONWLWSMGNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XKEHLMZHBXCJGZ-UHFFFAOYSA-N 1,4,7,10,13,16,19-heptaoxacyclohenicosane Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCOCCO1 XKEHLMZHBXCJGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 1-acetyl-5-bromo-2h-indol-3-one Chemical compound BrC1=CC=C2N(C(=O)C)CC(=O)C2=C1 KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VFTFKUDGYRBSAL-UHFFFAOYSA-N 15-crown-5 Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCO1 VFTFKUDGYRBSAL-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 3
- XBIUWALDKXACEA-UHFFFAOYSA-N 3-[bis(2,4-dioxopentan-3-yl)alumanyl]pentane-2,4-dione Chemical compound CC(=O)C(C(C)=O)[Al](C(C(C)=O)C(C)=O)C(C(C)=O)C(C)=O XBIUWALDKXACEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920001479 Hydroxyethyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 claims description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FNEPSTUXZLEUCK-UHFFFAOYSA-N benzo-15-crown-5 Chemical compound O1CCOCCOCCOCCOC2=CC=CC=C21 FNEPSTUXZLEUCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- MMYYTPYDNCIFJU-UHFFFAOYSA-N calix[6]arene Chemical compound C1C(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC2=CC=CC1=C2 MMYYTPYDNCIFJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VTJUKNSKBAOEHE-UHFFFAOYSA-N calixarene Chemical compound COC(=O)COC1=C(CC=2C(=C(CC=3C(=C(C4)C=C(C=3)C(C)(C)C)OCC(=O)OC)C=C(C=2)C(C)(C)C)OCC(=O)OC)C=C(C(C)(C)C)C=C1CC1=C(OCC(=O)OC)C4=CC(C(C)(C)C)=C1 VTJUKNSKBAOEHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920003090 carboxymethyl hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 claims description 3
- YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M diethylaluminium chloride Chemical compound CC[Al](Cl)CC YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 3
- GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N gamma-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N 0.000 claims description 3
- 229940080345 gamma-cyclodextrin Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- HEJPGFRXUXOTGM-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triiodide Chemical compound [Fe+3].[I-].[I-].[I-] HEJPGFRXUXOTGM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- CPOFMOWDMVWCLF-UHFFFAOYSA-N methyl(oxo)alumane Chemical compound C[Al]=O CPOFMOWDMVWCLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 3
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021575 Iron(II) bromide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UAIZDWNSWGTKFZ-UHFFFAOYSA-L ethylaluminum(2+);dichloride Chemical compound CC[Al](Cl)Cl UAIZDWNSWGTKFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229940046149 ferrous bromide Drugs 0.000 claims description 2
- DXTCFKRAUYBHRC-UHFFFAOYSA-L iron(2+);dithiocyanate Chemical compound [Fe+2].[S-]C#N.[S-]C#N DXTCFKRAUYBHRC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- SUBFIBLJQMMKBK-UHFFFAOYSA-K iron(3+);trithiocyanate Chemical compound [Fe+3].[S-]C#N.[S-]C#N.[S-]C#N SUBFIBLJQMMKBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GYCHYNMREWYSKH-UHFFFAOYSA-L iron(ii) bromide Chemical compound [Fe+2].[Br-].[Br-] GYCHYNMREWYSKH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- FZGIHSNZYGFUGM-UHFFFAOYSA-L iron(ii) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Fe+2] FZGIHSNZYGFUGM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- SHXXPRJOPFJRHA-UHFFFAOYSA-K iron(iii) fluoride Chemical compound F[Fe](F)F SHXXPRJOPFJRHA-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- WOZZOSDBXABUFO-UHFFFAOYSA-N tri(butan-2-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].CCC(C)[O-].CCC(C)[O-].CCC(C)[O-] WOZZOSDBXABUFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K tribromoiron Chemical compound Br[Fe](Br)Br FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims 2
- XQQZRZQVBFHBHL-UHFFFAOYSA-N 12-crown-4 Chemical compound C1COCCOCCOCCO1 XQQZRZQVBFHBHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PBZJABRHZRYANY-UHFFFAOYSA-K aluminum;2-methylpropanoate Chemical compound [Al+3].CC(C)C([O-])=O.CC(C)C([O-])=O.CC(C)C([O-])=O PBZJABRHZRYANY-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 27
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 9
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- PVDDBYSFGBWICV-UHFFFAOYSA-N 1,4,8,11-tetraoxacyclotetradecane Chemical compound C1COCCOCCCOCCOC1 PVDDBYSFGBWICV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 6
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 3
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXDJCCTWPBKUKL-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-aminophenyl)-(4-imino-3-methylcyclohexa-2,5-dien-1-ylidene)methyl]aniline;hydron;chloride Chemical compound Cl.C1=CC(=N)C(C)=CC1=C(C=1C=CC(N)=CC=1)C1=CC=C(N)C=C1 AXDJCCTWPBKUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 229910002566 KAl(SO4)2·12H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000940758 Mus musculus Cysteine and glycine-rich protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000872072 Ornithorhynchus anatinus Defensin-like peptide 1 Proteins 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006372 Soltex Polymers 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100034769 Thioredoxin-dependent peroxide reductase, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- 101710150060 Thioredoxin-dependent peroxide reductase, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- CZBZUDVBLSSABA-UHFFFAOYSA-N butylated hydroxyanisole Chemical compound COC1=CC=C(O)C(C(C)(C)C)=C1.COC1=CC=C(O)C=C1C(C)(C)C CZBZUDVBLSSABA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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
- C09K8/50—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
- C09K8/514—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
-
- 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
-
- 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
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
-
- 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
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/90—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用。该地层环境分子识别响应型井壁稳定材料包括载体和活性组分，其中，所述活性组分包括铁离子和铝离子或者铁‑铝金属离子团簇，所述载体包含多糖材料(改性天然多糖材料)、穴醚类分子、聚乙二醇中的至少两种。本发明的制备方法工艺简单，生产成本低，产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着石油勘探向深部发展、页岩气勘探加速，钻遇地层条件越来越复杂，我国西北、华北、四川等重点勘探区域复杂地层井壁失稳问题日益突出。西部地区部分二叠系地层，局部破碎，薄弱点多，非均质性强，裂隙发育，掉块硬度高，易导致卡钻等事故。其中二叠系火成岩裂缝发育，英安岩破碎易产生垮塌。石炭系、志留系硬脆性泥页岩地层，粘土含量较高，微裂缝发育易于形成水化通道而剥落掉块、坍塌。华北工区石盒子、石千峰组硬脆性泥岩地层，微裂缝较为发育，在外力作用下易沿微裂缝破裂，滤液侵入后，降低泥岩强度，引起井壁失稳；涪陵、威远等页岩气区块龙马溪组层理性强、微裂缝发育，水相侵入裂缝，产生水力尖劈作用，诱发井壁失稳。四川海相受断裂、风化剥蚀、裂缝发育影响严重，极易垮塌、掉块造成卡钻等复杂，已发生多起卡钻等复杂情况。
钻井液中加入高效井壁稳定处理剂是改善和解决井壁失稳问题的主要方法之一，目前针对硬脆性复杂地层的井壁失稳问题，采用惰性填充封堵是主要技术思路之一。乳化沥青、磺化沥青、氧化沥青等沥青类处理剂如雪佛龙公司的Soltex系列产品和Progress公司的PRO-TEX产品，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。硅酸盐处理剂可在水中形成不同尺寸的离子、胶体和高分子的纳米级粒子，通过吸附、扩散和化学沉淀等作用，在地层岩石表面形成一层保护膜，封堵地层微裂缝，黏结地层矿物，提高地层的整体胶结能能力，封固井壁。但硅酸盐处理剂对钻井液的pH要求较高，往往在11以上，由于配伍处理剂较少，钻井液的流变性能调控困难，在一定程度上限制了其应用。聚合醇处理剂有效作用温度范围有限，需要其浊点温度与井底循环温度相当，方能有效封堵地层的微裂缝。
近年来，国外研究人员基于纳米SiO2、纳米ZnO、纳米碳黑、超微细材料研发了多种的惰性封堵处理剂。但材料用量较大，部分材料加量要达到10％以上。
综上所述，现有沥青类、聚合醇处理剂、超微细处理剂及钻井液体系，均为惰性封堵难以高效匹配地层微裂缝，精确控制能力差，有效地层反应活性成分难以可控释放(优先与钻井液处理剂作用)，缺乏可对地层微裂缝进行判断处理的高效井壁稳定处理剂，无法根据复杂地层条件响应处理，实现对于硬脆性泥页岩微裂缝的第一时间快速封堵固壁。
近年来，致力于地层可反应型井壁稳定处理剂的研究，利用化学材料与地层粘土矿物发生化学反应，进行封堵固壁。由于铝化合物具有独特的物理化学性质，可根据pH的不同发生形态变化，能够通过电性中和、离子吸附和化学沉淀作用，减弱泥页岩膨胀，封堵孔喉和微裂缝，强化井壁(孔勇等.铝基钻井液处理剂研究与应用.应用化工,2016,45(12):2343-2346)。铝基钻井液防塌处理剂研究与应用已成为钻井液研究领域的热点之一。现有铝基处理剂主要有AlCl3·6H2O、Al2(SO4)3·18H2O、KAl(SO4)2·12H2O和NaAlO2等无机盐以及一些铝基钻井液处理剂产品。US 5110484利用铝酸钠与糖浆反应合成铝化合物，该处理剂可控制页岩水化分散。刘伟等以铝化合物、稳定剂和螯合剂，在一定的温度下反应，经中和、干燥和粉碎后即得铝化合物泥岩抑制剂WJ-1(刘伟等.高性能铝化合物钻井液体系研究.钻井液与完井液,2011,28(1):18-23)。贝克休斯等国外公司开发了Maxplex铝基处理剂产品，但其需要严格使用的pH环境为了pH 10～12。
但上述处理剂配伍性问题突出，严重影响钻井液的流变性，限制了其应用效果。如钻井液环境的pH值为8～10以上，往往9以上，而地层环境pH值为7以下。目前，国内关于铝基处理剂中Al2(SO4)3·16H2O、AlCl3·6H2O和NaAlO2等无机盐和铝聚合物处理剂AOP-1、DLP-1和PF-Chemseal等产品，需钻遇地层原生地层水(pH<5)或较低pH值地层表面，才能利用铝化合物的性质迅速发生化学反应，生成氢氧化铝沉淀，并进一步与地层矿物反应，形成致密的络合铝矿物内滤饼，封堵地层微裂缝和微裂隙，阻隔水力作用通道，增强页岩半透膜效应，增强井壁的稳定性。贝克休斯等国外公司开发了Maxplex铝基处理剂产品需严格使用的pH环境为了pH 10～12。这些可反应型铝基处理剂难以精准匹配地层环境pH值，导致铝基处理剂提前释放或滞后释放，封堵地层微裂缝方面也存在提前或滞后的问题。
发明内容
针对上述难题，本发明的发明人借鉴超分子主客体等领域先进思路，建立地层诱导可控激发机制，以载体材料为主体、地层反应组分为客体，利用尺寸匹配、诱导驱动等作开发出新型井壁稳定新材料，实现失稳地层诱导和外界激发作用下，快速匹配井壁失稳复杂地层需求，有效预防和快速处理井下复杂。
在第一方面，本发明提供了一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料，包括以下组分：
(1)活性组分，所述活性组分包括铝离子和铁离子，或者铁(二价和/或三架)-铝金属离子团簇；和(2)载体，所述载体包括多糖化合物、穴醚类化合物和聚乙二醇中的至少两种。
本发明中，铁离子可以是Fe2+、Fe3+或其组合。
根据本发明的一些实施方式，所述载体包括多糖化合物和穴醚类化合物。
根据本发明的一些实施方式，所述载体包括穴醚类化合物和聚乙二醇。
根据本发明的一些实施方式，所述载体包括多糖化合物和聚乙二醇。
根据本发明的一些实施方式，所述载体包括多糖化合物、穴醚类化合物和聚乙二醇。根据本发明的一些实施方式，以重量份数计，所述载体包括穴醚类化合物100份，和/或聚乙二醇10～100份，优选为20～80份，和/或多糖化合物10～100份，优选为20～80份。
根据本发明的一些实施方式，所述载体与所述活性组分通过配位键链接。
根据本发明的一些实施方式，所述多糖化合物为天然多糖淀粉和/或纤维素的改性水溶产品，优选预糊化淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、羧丙基淀粉、糊精、羧甲基纤维素钠、纳米纤维素、聚阴离子纤维素(PAC)、羟乙基甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素中的一种或多种。
本发明的聚乙二醇可采用所有市售聚乙二醇商品。根据本发明的一些实施方式，聚乙二醇的数均分子量为200～20000。
根据本发明的一些实施方式，所述穴醚类化合物包括冠醚、环糊精和杯芳烃中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述穴醚类化合物包括14-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、二环已烷并-18-冠(醚)-6、21-冠-7、24-冠-8、30-冠-10、苯并-15-冠-5、二苯并-18-冠-6、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、杯[4]芳烃、杯[6]芳烃和杯[8]芳烃中一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述稳定材料还包括油溶性树脂，优选为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、聚苯乙烯的一种或多种，更优选C9石油树脂、C5石油树脂、古马隆树脂、聚丙烯树脂的一种或多种。
本发明还提供了一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将载体材料与有机溶剂混合，得到载体溶液，所述载体材料包括多糖化合物、穴醚类化合物和聚乙二醇中的至少两种；
(2)将载体溶液与铁盐和有机铝化合物接触反应。
本发明中，铁盐可以是Fe2+盐、Fe3+盐或其组合。
根据本发明的一些实施方式，所述多糖化合物为天然多糖淀粉和/或纤维素的改性水溶产品，优选预糊化淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、羧丙基淀粉、糊精、羧甲基纤维素钠、纳米纤维素、聚阴离子纤维素(PAC)、羟乙基甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素中的一种或多种。
本发明的聚乙二醇可采用所有市售聚乙二醇商品。根据本发明的一些实施方式，聚乙二醇的数均分子量为200～20000。
根据本发明的一些实施方式，所述穴醚类化合物包括冠醚、环糊精和杯芳烃中的一种或多种。根据本发明的一些优选实施方式，所述穴醚类化合物包括14-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、二环已烷并-18-冠(醚)-6、21-冠-7、24-冠-8、30-冠-10、苯并-15-冠-5、二苯并-18-冠-6、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、杯[4]芳烃、杯[6]芳烃和杯[8]芳烃中一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述有机铝化合物包括三乙基铝、二乙基氯化铝、乙基氯化铝、异丙醇铝、甲基铝氧烷、三异丁基铝、乙酰丙酮铝、仲丁醇铝、异丁醇铝中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、氯化铁、硫酸铁、氧化铁、四氧化三铁、溴化铁、溴化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫氰化铁、碘化铁、碘化亚铁、氟化亚铁、氟化铁和硫氰酸亚铁中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、呋喃、四氢呋喃、丙醇、丙酮、丁醇、丙二醇、异丙醇、乙酸乙酯、二氧六环、乙腈、甲苯和二甲苯中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，步骤(2)中，所述反应温度在-10至120℃范围内，优选在30-100℃范围内。
根据本发明的一些实施方式，步骤(2)包括：步骤(2A)将铁盐和有机铝化合物加入到载体溶液中，进行第一反应；步骤(2B)将步骤(2A)的反应液pH值调节8-12优选9-10之后，进行第二反应，在该步骤中，可通过小分子有机酸调节pH值。优选地，第一反应的时间为1-24小时，反应温度为-10℃至120℃范围内的温度。优选地，所述第一反应温度为30-100℃。优选地，第二反应的时间为1-3小时，反应温度可以为20-40℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤(2B)中使用的所述小分子有机酸为柠檬酸、草酸、苯甲酸、油酸、水杨酸、乙酸、甲酸、酒石酸、苹果酸中的一种或多种，优选为柠檬酸、苯甲酸、乙酸中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述制备方法还包括步骤(3)将步骤(2)得到的反应液进行干燥除水，得到固体产物。
根据本发明的一些实施方式，所述制备方法还包括将步骤(3)得到的固体产物进行粉碎，并与油溶性树脂混合。
根据本发明的一些实施方式，以重量份数计，各原料的用量为
穴醚类化合物100份；和/或
聚乙二醇10～100份，优选为20～80份；和/或
多糖化合物10～100份，优选为20～80份；和/或
有机铝化合物50～200份，优选为100～200份；和/或
铁盐50～200份，优选为100～200份；和/或
油溶性树脂10～100份，优选为25～75份。
根据本发明的一些实施方式，所述油溶性树脂为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、聚苯乙烯的一种或多种，优选C9石油树脂、C5石油树脂、古马隆树脂、聚丙烯树脂的一种或多种。
本发明以多糖材料、超分子材料作为主体载体材料，以有机铝、铁盐在控温反应下形成的多种金属离子、团簇作为活性组分，通过配位键和尺寸匹配包封作用，在控温反应条件下形成稳定的超分子控释井壁稳定新材料。利用其到达失稳复杂地层后，主动识别地层环境，通过控制载体材料与金属离子、团簇等活性组分结合方式，实现在复杂失稳地层的定向释放，并进一步与地层裂缝表面发生化学物理作用，定向聚集主动修复地层微裂缝，从而阻隔水化作用通道，减少钻井液滤液对地层的侵入，从而提高硬脆性地层的井壁稳定性。
此外，本发明还提供了一种钻井液，其包括本发明所述的井壁稳定材料或本发明所述的制备方法制备的井壁稳定材料。
本发明利用以多糖化合物优选改性天然多糖化合物、穴醚类化合物、聚乙二醇作为载体材料，以有机铝和铁盐作为金属离子源，通过有机铝和铁盐在一定温度和时间下自组装形成不同结构的离子簇,并与多糖材料、穴醚类分子、聚乙二醇等载体材料，通过分子识别作用,构筑成不同的主客体材料(以载体材料为主体材料,以不同离子簇为客体材料)，实现全面包封负载，到达地层环境以后,由于钻井液环境和地层环境存在pH值、矿化度、组成等不同，实现失稳地层诱导发作用下，利用超分子的可逆性能实现处理剂有效作用组分的保护、输送、释放，从而主动与复杂地层裂缝便面发生反应，快速匹配井壁失稳复杂地层微裂缝，主动修复地层微裂缝，有效预防和快速处理井下复杂。
附图说明
图1为实施例1样品的红外谱图。
图2显示了实施例1样品在封堵评价实验中滤失量变化。
图3显示了封堵评价实验后，在岩样表面形成的滤饼(加入和未加入本发明井壁稳定材料)的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明内容作进一步的说明。但这些实施实例并非用于限制本发明的保护范围。
实施例1
向一500mL三口瓶中抽换气三次后，加入25g 14-冠-4和25g二苯并-18-冠-6、5g聚乙二醇(数均分子量200)、2.5g羧甲基淀粉和2.5g羧丙基淀粉，加入50mL乙醇和50mL异丙醇，搅拌至各组分充分分散，控制温度为-10℃，加入25g三乙基铝和25g氯化铁，反应24h，将反应釜温度升至25℃，加入柠檬酸，将反应溶液pH调至9.0，继续反应3h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎，加入5g C9石油树脂，搅拌均匀，即得到97g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
实施例2
向一2000mL三口瓶中抽换气三次后，加入50g 18-冠-6、50gβ-环糊精，50g聚乙二醇(数均分子量1000)、50g聚乙二醇(数均分子量2000)，20g氧化淀粉和80g羧甲基纤维素钠，加入300mL乙二醇、300mL四氢呋喃，搅拌至各组分充分分散，控制温度为120℃，加入100g乙酰丙酮铝、100g异丙醇铝，150g硫酸亚铁、50g四氧化三铁，反应1h，将反应釜温度降至25℃，加入草酸和苯甲酸将反应溶液pH调至10.0，继续反应5h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎，加入50g古马隆树脂和50g聚碳酸酯，搅拌均匀，即得到913g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
实施例3
向一2000mL三口瓶中抽换气三次后，加入10g杯[4]芳烃和90gα-环糊精，20g聚乙二醇(数均分子量20000)，10g糊精和10g羟丙基甲基纤维素，加入500mL二甲苯、500mL甲苯，搅拌至各组分充分分散，控制温度为30℃，加入100g甲基铝氧烷、100g氯化亚铁，反应12h，将反应温度降至25℃，加入乙酸，将反应溶液pH调至9.6，继续反应4h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎，加入20g C5石油树脂和5g聚丙烯树脂，搅拌均匀，即得到407g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
实施例4
向一5 000mL三口瓶中抽换气三次后，加入200gβ-环糊精、100g 30-冠-10、100g杯[8]芳烃，320g聚乙二醇(数均分子量10 0000)、200g聚阴离子纤维素(PAC)、120g预糊化淀粉，加入1500mL丙酮，搅拌至各组分充分分散，控制温度为100℃，加入600g二乙基氯化铝、500g硫酸亚铁、100g碘化铁，反应8h，反应温度降至25℃，加入水杨酸和柠檬酸，将反应溶液pH调至9.8，继续反应4h，将剩余物干燥粉碎，加入加入20g C5石油树脂和5g聚丙烯树脂，搅拌均匀，即得到2308g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
实施例5
向一500mL三口瓶中抽换气三次后，加入27g 14-冠-4和25g二苯并-18-冠-6、5.5g羧甲基淀粉和2.5g羧丙基淀粉，加入50mL乙醇和50mL异丙醇，搅拌至各组分充分分散，控制温度为-10℃，加入25g三乙基铝和25g氯化铁，反应24h，将反应釜温度升至25℃，加入柠檬酸，将反应溶液pH调至9.0，继续反应3h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎，加入5g C9石油树脂，搅拌均匀，即得到96.3g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
实施例6
向一500mL三口瓶中抽换气三次后，加入25g 14-冠-4和27g二苯并-18-冠-6、8g聚乙二醇(数均分子量200)，加入50mL乙醇和50mL异丙醇，搅拌至各组分充分分散，控制温度为-10℃，加入25g三乙基铝和25g氯化铁，反应24h，将反应釜温度升至25℃，加入柠檬酸，将反应溶液pH调至9.0，继续反应3h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎，加入5g C9石油树脂，搅拌均匀，即得到97.5g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
实施例7
向一500mL三口瓶中抽换气三次后，30g聚乙二醇(数均分子量200)、12.5g羧甲基淀粉和17.5g羧丙基淀粉，加入50mL乙醇和50mL异丙醇，搅拌至各组分充分分散，控制温度为-10℃，加入25g三乙基铝和25g氯化铁，反应24h，将反应釜温度升至25℃，加入柠檬酸，将反应溶液pH调至9.0，继续反应3h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎，加入5g C9石油树脂，搅拌均匀，即得到96.7g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
实施例8
向一500mL三口瓶中抽换气三次后，加入25g 14-冠-4和25g二苯并-18-冠-6、5g聚乙二醇(数均分子量200)、2.5g羧甲基淀粉和2.5g羧丙基淀粉，加入50mL乙醇和50mL异丙醇，搅拌至各组分充分分散，控制温度为-10℃，加入25g三乙基铝和25g氯化铁，反应24h，将反应釜温度升至25℃，加入柠檬酸，将反应溶液pH调至9.0，继续反应3h，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91.8g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
地层响应检测
由于离子簇合物负载后，主客体材料的形成，存在明显的羰基迁移现象，由1700cm-1左右，降至1568cm-1以下，例如以实施例1的样品为例，实施例1样品红外图谱如图1所示。
不同微裂隙封堵性能评价
分别制作模拟裂缝宽度为10、30、60μm的岩样，室内配制3份水基钻井液，加入2％小样1。按操作步骤分别进行10、30、60μm岩样的封堵评价实验，记录不同时间点的累计出液量，曲线如图2所示。
从图2可知，加入地层环境分子识别响应型井壁稳定材料后，钻井液表现出良好的自适应变形封堵微裂缝的能力，能够快速通过释放出反应组分，实现对不同裂缝的快速封堵，均可在10分钟后，实现封堵。
同时，通过扫描电镜发现(如图3所示)，未加入地层环境分子识别响应型井壁稳定材料样品，所形成的滤饼(b)表面粗糙，有大块的黏土颗粒聚集，且黏土颗粒出现凹凸状不规则的形状，在泥饼变面存在一些微小的孔缝，黏土不能够充分水化形成水化膜，使得水分很容易滤过泥饼，导致滤失量过大。加入地层环境分子识别响应型井壁稳定材料样品所形成的滤饼(a)表面致密较光滑，主动修复了不同尺度的微裂缝，改善了滤饼的形态,提高了封堵性能。
微裂隙封堵性能评价
以膨润土和重晶石为原料，利用GG42-2型高温高压滤失仪制备一定厚度的泥饼以模拟纳微米级地层(渗透率930.13-2mD)，通过测量含有2％的地层环境pH响应型井壁稳定材料在不同温度条件下模拟地层中的平均流量，结合达西公式，计算封堵前后模拟地层的渗透率，从而得到地层环境pH响应型井壁稳定材料对模拟地层的封堵率。
对比例1
选用市售的铝基处理剂Max-PLEX(贝克休斯公司产品)作为井壁稳定处理剂。
对比例2
向一500mL三口瓶中抽换气三次后，加入25g 14-冠-4和25g二苯并-18-冠-6、5g聚乙二醇(数均分子量200)、2.5g羧甲基淀粉和2.5g羧丙基淀粉，加入50mL乙醇和50mL异丙醇，搅拌至各组分充分分散，控制温度为-10℃，加入50g三乙基铝，反应24h，将反应釜温度升至25℃，加入柠檬酸，将反应溶液pH调至9.0，继续反应3h，利用减压蒸馏技术回收有机溶剂，将剩余物干燥粉碎，加入5g C9石油树脂，搅拌均匀，即得到95.9g棕黄色地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。
表1
从上表可以看出，钻井液中地层环境分子识别响应型井壁稳定材料在相应测试温度条件下的封堵率均高于98％，表明对纳微米孔隙地层具有良好的封堵能力。
本发明以多糖材料(改性天然多糖材料)、穴醚类分子、聚乙二醇、有机溶剂、有机铝、铁盐、小分子有机酸，通过控温配位反应、中和反应、干燥粉碎后加入油溶性树脂复配即得到地层环境分子识别响应型井壁稳定材料。以改性天然多糖材料、穴醚类分子、聚乙二醇作为载体材料，以有机铝和铁盐作为金属离子源，通过分子识别作用，构筑成不同的主客体材料，到达地层环境以后，实现失稳地层诱导发作用下，通过定向释放,主动与复杂地层裂缝表面发生反应，快速匹配井壁失稳复杂地层微裂缝，主动修复地层微裂缝，有效预防和快速处理井下复杂。该方法工艺简单，生产成本低，产品质量稳定。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不对本发明构成任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性的词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可以扩展至其它所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (19)
1. 一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料，包括以下组分：
（1）活性组分，所述活性组分包括有机铝化合物和铁离子，或者铁-铝金属离子团簇；和
（2）载体，所述载体选自多糖化合物、穴醚类化合物和聚乙二醇中的至少两种，所述穴醚类化合物为选自冠醚、环糊精和杯芳烃中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的稳定材料，其特征在于，所述载体与所述活性组分通过配位键链接。
3.根据权利要求1所述的稳定材料，其特征在于，以重量份数计，穴醚类化合物为100份，聚乙二醇为10~100份，多糖化合物为10~100份。
4.根据权利要求3所述的稳定材料，其特征在于，以重量份数计，聚乙二醇为20~80份，和/或，多糖化合物为20~80份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的稳定材料，其特征在于，所述稳定材料还包括油溶性树脂。
6.根据权利要求5所述的稳定材料，其特征在于，所述油溶性树脂为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、聚苯乙烯的一种或多种。
7. 根据权利要求5所述的稳定材料，其特征在于，所述油溶性树脂为C9石油树脂、C5石油树脂、古马隆树脂、聚丙烯树脂的一种或多种。
8. 根据权利要求1-4中任一项所述的稳定材料，其特征在于，所述多糖化合物为天然多糖淀粉和/或纤维素的改性水溶产品；和/或
聚乙二醇的数均分子量为200~20000；和/或
所述穴醚类化合物包括12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、二环已烷并-18-冠（醚）-6、21-冠-7、24-冠-8、30-冠-10、苯并-15-冠-5、二苯并-18-冠-6、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、杯[4]芳烃、杯[6]芳烃和杯[8]芳烃中一种或多种。
9.根据权利要求8所述的稳定材料，其特征在于，所述多糖化合物为预糊化淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、羧丙基淀粉、糊精、羧甲基纤维素钠、纳米纤维素、聚阴离子纤维素、羟乙基甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素中的一种或多种。
10.一种权利要求1-9中任一项所述的地层环境分子识别响应型井壁稳定材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将载体材料与有机溶剂混合，得到载体溶液，所述载体材料包括多糖化合物、穴醚类化合物和聚乙二醇中的至少两种；
（2）将载体溶液与铁盐和有机铝化合物接触反应。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）包括：
步骤（2A）将铁盐和有机铝化合物加入到载体溶液中，进行第一反应；
步骤（2B）将步骤（2A）的反应液pH值调节8-12之后，进行第二反应。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤（2B）中将步骤（2A）的反应液pH值调节9-10之后，进行第二反应。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括步骤（3）将步骤（2）得到的反应液进行干燥除水，得到固体产物。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述稳定材料还包括油溶性树脂，所述制备方法还包括将步骤（3）得到的固体产物进行粉碎，并与油溶性树脂混合。
15. 根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，各原料的用量，以重量份数计，
穴醚类化合物100份； 和/或
聚乙二醇10~100份；和/或
多糖化合物10~100份；和/或
有机铝化合物50~200份；和/或
铁盐50~200份；和/或
油溶性树脂10~100份。
16. 根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，各原料的用量，以重量份数计，
聚乙二醇20~80份；和/或
多糖化合物20~80份；和/或
有机铝化合物100~200份；和/或
铁盐100~200份；和/或
油溶性树脂25~75份。
17. 根据权利要求10-12中任一项所述的制备方法，其特征在于，
所述有机铝化合物包括三乙基铝、二乙基氯化铝、乙基二氯化铝、异丙醇铝、甲基铝氧烷、三异丁基铝、乙酰丙酮铝、仲丁醇铝、异丁醇铝中的一种或多种；和/或
所述铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、氯化铁、硫酸铁、溴化铁、溴化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫氰化铁、碘化铁、碘化亚铁、氟化亚铁、氟化铁和硫氰酸亚铁中的一种或多种；和/或
所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、呋喃、四氢呋喃、丙醇、丙酮、丁醇、丙二醇、异丙醇、乙酸乙酯、二氧六环、乙腈、甲苯和二甲苯中的一种或多种。
18.根据权利要求10-12中任一项所述的制备方法，其特征在于，第一反应的时间为1-24小时，反应温度为-10℃至120℃范围内的温度；第二反应的时间为1-3小时，反应温度为20℃至40℃范围内的温度。
19.一种钻井液，包括权利要求1-9中任一项所述的井壁稳定材料或权利要求10-18中任一项所述的制备方法制备的井壁稳定材料。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111284866.6A CN116064014B (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用 |
| PCT/CN2022/128316 WO2023072259A1 (zh) | 2021-11-01 | 2022-10-28 | 复合材料与组合物及钻井液和地层井壁裂缝的封堵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111284866.6A CN116064014B (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116064014A CN116064014A (zh) | 2023-05-05 |
| CN116064014B true CN116064014B (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=86159092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111284866.6A Active CN116064014B (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116064014B (zh) |
| WO (1) | WO2023072259A1 (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106855897A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-06-16 | 长江大学 | 适用于压力衰竭地层的井壁稳定的研究方法 |
| CN109776727A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种钻井液用pH敏感型封堵材料的制备方法 |
| CN110821481A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-21 | 西南石油大学 | 一种空气钻井井壁稳定性评价方法 |
| CN111139040A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用温度响应型铝基封堵处理剂及其制备方法 |
| CN111880234A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-11-03 | 西南石油大学 | 基于常规测井对致密储层裂缝的精细识别方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB167832A (en) | 1920-05-13 | 1921-08-15 | Jacob Watkinson | Improvements in or relating to resistance switches for controlling the intensity of electric currents |
| NO137180C (no) * | 1971-07-01 | 1978-01-18 | Phillips Petroleum Co | Vandig gel for bruk som hjelpemiddel ved boring i oljeproduserende formasjoner. |
| RU2179567C2 (ru) * | 2000-03-01 | 2002-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" | Полимерногидрогелевый буровой раствор |
| US20110028354A1 (en) * | 2009-02-10 | 2011-02-03 | Hoang Van Le | Method of Stimulating Subterranean Formation Using Low pH Fluid Containing a Glycinate Salt |
| US8720557B2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-05-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | In-situ crosslinking with aluminum carboxylate for acid stimulation of a carbonate formation |
| CN106947439B (zh) | 2016-01-07 | 2019-11-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种pH响应型钻井液铝基防塌剂及其制备方法 |
| CN107312508B (zh) * | 2016-04-27 | 2020-02-21 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 铝盐络合物在制备钻井液中的应用及钻井液 |
| CN108728064B (zh) * | 2017-04-25 | 2021-03-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用铝基封堵处理剂及其制备方法 |
| CN110387221A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-29 | 常州工学院 | 一种聚乙烯醇类护孔固壁型低固相泥浆及其制备方法 |
| CN114085656B (zh) * | 2020-08-24 | 2023-06-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用井壁稳定处理剂、制备方法及应用 |
-
2021
- 2021-11-01 CN CN202111284866.6A patent/CN116064014B/zh active Active
-
2022
- 2022-10-28 WO PCT/CN2022/128316 patent/WO2023072259A1/zh unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106855897A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-06-16 | 长江大学 | 适用于压力衰竭地层的井壁稳定的研究方法 |
| CN109776727A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种钻井液用pH敏感型封堵材料的制备方法 |
| CN111139040A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用温度响应型铝基封堵处理剂及其制备方法 |
| CN110821481A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-21 | 西南石油大学 | 一种空气钻井井壁稳定性评价方法 |
| CN111880234A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-11-03 | 西南石油大学 | 基于常规测井对致密储层裂缝的精细识别方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023072259A1 (zh) | 2023-05-04 |
| CN116064014A (zh) | 2023-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kang et al. | Progress of polymer gels for conformance control in oilfield | |
| CN112011318B (zh) | 一种盐响应型抗高温两性离子聚合物降滤失剂及其制备方法与应用 | |
| Bai et al. | A comprehensive review of polyacrylamide polymer gels for conformance control | |
| AU2013404976B2 (en) | Methods for enhancing propped fracture conductivity | |
| US3841402A (en) | Fracturing with radiation-induced polymers | |
| US7897545B2 (en) | Fluid loss compositions and methods of use for subterranean operations | |
| US3877522A (en) | Use of radiation-induced polymers in cement slurries | |
| US7645725B2 (en) | Subterranean treatment fluids with improved fluid loss control | |
| CA2933969C (en) | Crosslinker-coated proppant particulates for use in treatment fluids comprising gelling agents | |
| CN110628398B (zh) | 一种页岩气井用水基钻井液及其生产方法 | |
| CA2595686A1 (en) | Soluble diverting agents | |
| US9677386B2 (en) | Methods of stabilizing weakly consolidated subterranean formation intervals | |
| US3937633A (en) | Use of radiation-induced polymers in cement slurries | |
| CN110819314B (zh) | 一种钻井液纳米封堵剂及其制备方法及含该封堵剂的水基钻井液 | |
| AU2014373886A1 (en) | Cross-linked acrylamide polymer or copolymer gel and breaker compositions and methods of use | |
| CN108728064B (zh) | 一种钻井液用铝基封堵处理剂及其制备方法 | |
| CN116064014B (zh) | 一种地层环境分子识别响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用 | |
| CN111303843B (zh) | 一种自适应镶嵌封堵防塌钻井液及其制备方法 | |
| US11203923B2 (en) | Associative polymer fluid with clay nanoparticles for proppant suspension | |
| CN114085656B (zh) | 一种钻井液用井壁稳定处理剂、制备方法及应用 | |
| CN114621737B (zh) | 水基钻井液体系及其制备方法 | |
| CN116064006B (zh) | 一种pH响应型井壁稳定材料及其制备方法和应用 | |
| CN114854387A (zh) | 一种纳米花-纳米片双无机纳米调驱体系及其应用 | |
| CN114075303B (zh) | 一种钻井液用地层环境[h+]响应型井壁稳定处理剂及其制备方法和应用 | |
| CN114753821A (zh) | 用于操纵水力裂缝几何形态的方法和材料 |
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 |