一種鉆井液用堵漏劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鉆井液用堵漏劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 井漏是鉆井過(guò)程中普遍存在的現(xiàn)象，在鉆井作業(yè)中因處理井漏所耗費(fèi)的時(shí)間約占 鉆井時(shí)間的10%。防漏失常用的辦法是在鉆井液中加入不同粒徑的材料，在微裂縫或孔隙 中形成一種架橋或團(tuán)簇以防止鉆井液的漏失。當(dāng)鉆井過(guò)程中發(fā)生漏失時(shí)，必須采取有效的 堵漏措施。為了解決堵漏面臨的難題，人們將吸水樹(shù)脂用于堵漏施工。吸水樹(shù)脂為含有親水 基團(tuán)和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的功能高分子材料，具有較好的韌性和變形能力，在壓差作用下能變形并 被擠入地層孔道內(nèi)，適應(yīng)漏失層的形狀而自動(dòng)填充，吸水膨脹并堵塞裂縫。吸水樹(shù)脂顆粒表 面有很多高分子鏈，他們?cè)诘貙铀蜏囟鹊淖饔孟率嬲归_(kāi)來(lái)，吸附到粘土顆粒、巖壁或堵漏 漿中其他材料的表面上，同時(shí)堵漏漿中的其它細(xì)小顆粒也可以在樹(shù)脂表面發(fā)生絮凝、團(tuán)聚， 使得堵漏材料與地層之間聯(lián)接成一個(gè)整體，形成有效封堵。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種鉆井液用堵漏劑，將高粘彈性改性劑同水溶性高分子聚 合物有機(jī)的結(jié)合在一起，改善堵漏劑的粘性和彈性，提高堵漏效果。本發(fā)明的另一目的是提 供一種鉆井液用堵漏劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：鉆井液用堵漏劑，按重量百分比其組分包括：丙烯酰胺 20?25、2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS )0.4?0.5、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨 (DAC)2. 0?2. 5、純堿0. 8?1. 0、高粘彈性改性劑6. 3?7. 5和交聯(lián)劑0. 001-0. 003,余為 去離子水；丙烯酰胺、純堿和水在聚合釜中聚合-水解成聚丙烯酰胺，然后將聚丙烯酰胺和 2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和高粘彈性改性劑置于捏合機(jī)中 進(jìn)行改性。
[0006] 高粘彈性改性劑為聚乙烯吡咯烷酮、交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三（3-吖丙啶基丙酸 酯）。去離子水的電導(dǎo)率為< 2(^s/cm。
[0007] 本發(fā)明鉆井液用堵漏劑的制備方法，制備過(guò)程如下： ㈠ 配料 ⑴配堿：將去離子水注入配堿釜中，攪拌狀態(tài)下緩慢加入純堿，直到全部溶解，加水的 量為使純堿全部溶解，配制成堿液； ⑵配料：將丙烯酰胺置于配料罐中加入去離子水，使料液濃度為30?33% (wt); ⑶將堿液轉(zhuǎn)入配料罐，啟動(dòng)循環(huán)泵循環(huán)30分鐘，配制好混合料液。
[0008] ㈡聚合-水解反應(yīng) ⑷打開(kāi)聚合釜上部的放空閥，啟動(dòng)上料泵將混合料液轉(zhuǎn)入聚合釜中，用空氣吹掃管路 后關(guān)閉進(jìn)料閥； (5) 向聚合釜內(nèi)入通氮?dú)?，通氮?dú)鈺r(shí)間為55?65分鐘；通氮?dú)饬髁繛?0?120m3/h，控 制聚合釜壓力〇· 15?0· 20MPa ; (6) 啟動(dòng)攪拌器攪拌，在通入氮?dú)獾臓顟B(tài)下加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑；加完引發(fā)劑后關(guān)閉引 發(fā)劑閥門(mén)和放空閥； ⑴進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)，控制反應(yīng)溫度60°C?90 °C，反應(yīng)壓力0. 15? 0.20MPa ； ⑶聚合反應(yīng)后，保溫水解6小時(shí)，水解溫度為60°C?90°C;通過(guò)熱水在反應(yīng)釜夾套里循 環(huán)實(shí)現(xiàn)保溫，循環(huán)熱水的溫度為60°C?90°C。
[0009] ㈢捏合改性 ⑶用壓縮空氣將聚合釜內(nèi)聚丙烯酰胺膠體壓入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，早里的物料粒度為 2 ?6 mm ; (10) 捏合機(jī)預(yù)熱至80±5°C，用輸送風(fēng)機(jī)將聚丙烯酰胺顆粒送入捏合機(jī)內(nèi)，依次加入 2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC)和高粘彈性改性劑 進(jìn)行捏合改性反應(yīng)；反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，反應(yīng)溫度為80±5°C，常壓下進(jìn)行。
[0010] ㈣烘干、造粒、磨粉、篩分、包裝 (11) 將捏合機(jī)內(nèi)膠體物料送入造粒機(jī)造粒，物料粒度為2?6 IM ; (12) 啟動(dòng)干燥機(jī)預(yù)熱至120±5°C，用輸送風(fēng)機(jī)將步驟(11)的顆粒物料送入干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干 燥，干燥溫度為120±5°C，干燥時(shí)間為4?8小時(shí)； (13) 啟動(dòng)磨粉機(jī)，用輸送風(fēng)機(jī)將干燥后顆粒輸送到磨粉機(jī)進(jìn)行磨粉，磨粉后物料經(jīng)振動(dòng) 篩進(jìn)行篩分； (M)對(duì)篩分后的篩下產(chǎn)品取樣檢測(cè)，合格后包裝。
[0011] 引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀，引發(fā)劑的用量為丙烯酰胺單體總量的〇. 1%? 0.8% (wt)。氮?dú)獾募兌榷葹?9. 5% (V)。聚合釜為夾套式聚合釜，聚合釜的夾套通過(guò)循環(huán) 水泵與熱水罐連接成循環(huán)回路。熱水在反應(yīng)釜夾套里，與外面的泵和熱水罐是循環(huán)流動(dòng)狀 態(tài)。
[0012] 物料脫水烘干后固含量> 88%，產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：高粘彈性堵漏劑⑶-I (Q/HGD 06-2014)在化驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后，采用復(fù)合包裝袋進(jìn)行包裝，加貼合格證，同時(shí)標(biāo)注生產(chǎn)日期 和批號(hào)。每袋重量25kg±0. 25kg，或根據(jù)用戶要求進(jìn)行包裝。
[0013] 本發(fā)明鉆井液用堵漏劑將多共聚高分子有機(jī)物用高粘彈性改性劑進(jìn)行改性，使彈 性改性劑同水溶性高分子聚合物有機(jī)的結(jié)合在一起，改善了漏劑的粘性和彈性，提高了堵 漏劑的堵漏效果。高粘彈性堵漏劑進(jìn)入漏失通道后形成凍膠狀態(tài)，流速慢慢降低直至停止 下來(lái)，或與孔隙或裂隙巖石牢牢地粘附在一起，阻止?jié){液繼續(xù)向深處流動(dòng)，達(dá)到堵漏的目 的。本發(fā)明鉆井液用堵漏劑的制備過(guò)程條件緩和，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，設(shè)備投資少，生產(chǎn)費(fèi)用低。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本發(fā)明鉆井液用堵漏劑制備過(guò)程的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明保護(hù)范圍不限于實(shí)施例， 本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動(dòng)也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016] 本發(fā)明鉆井液用堵漏劑，按重量百分比其組分包括：丙烯酰胺23、2_丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸（AMPS )0. 5、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC) 2. 3、純堿0. 9、高粘彈性 改性劑聚乙烯吡咯烷酮7. 0和交聯(lián)劑三羥甲基丙烷三（3-吖丙啶基丙酸酯）0. 002,余為去 離子水。去離子水的電導(dǎo)率為19Ps/cm。
[0017] 本發(fā)明鉆井液用堵漏劑的制備過(guò)程如圖1所示，包括如下步驟： ㈠ 配料 ⑴配堿：將計(jì)量好的去離子水水注入配堿釜中，攪拌狀態(tài)下緩慢加入純堿，直到全部溶 解，加水的量為使純堿全部溶解，配制成堿液； ⑵配料