油基鉆井液堵漏劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于頁巖氣中的油基鉆井液 堵漏劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，頁巖氣開發(fā)在中國(guó)發(fā)展十分迅速，但是鑒于頁巖地層存在的穩(wěn)定性問題， 頁巖氣鉆井目前大部分采用油基鉆井液體系，因此油基鉆井液體系在頁巖氣鉆井中得以大 面積推廣應(yīng)用，頁巖地層最主要特點(diǎn)是微裂縫發(fā)育普遍，且存在誘導(dǎo)性壓裂致漏，但在油基 鉆井液體系使用過程中，油基鉆井液的漏失經(jīng)常發(fā)生。由于油基鉆井液配制成本高，油基鉆 井液的漏失勢(shì)必引起很大的材料浪費(fèi)，并延誤鉆井周期，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此油基鉆 井液堵漏劑的研制是目前頁巖氣油基鉆井液推廣應(yīng)用急需解決的問題。
[0003] 目前關(guān)于水基鉆井液的堵漏劑較多，但專用的油基鉆井液堵漏劑品種卻很少，對(duì) 頁巖氣油基鉆井液堵漏劑的基本要求是與油基鉆井液配伍性能好，對(duì)高滲透及微裂縫地層 堵漏效果好，承壓能力高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在頁巖氣油基鉆井 液中使用的堵漏劑，該堵漏劑與油基鉆井液具有配伍性能好，且堵漏效果好，承壓能力大等 特點(diǎn)。
[0005] -種油基鉆井液堵漏劑，由以下重量份的組分制備：
[0006] 剛性堵漏材料:45.0~60.0份；
[0007] 復(fù)合纖維材料：10.0~25.0份；
[0008] 吸油膨脹性材料：10.0~20.0份；
[0009] 油溶性封堵材料：10.0~20.0份；
[0010] 吸水膨脹性材料:2.5~8.0份；
[0011] 表面活性劑:0.5~2.5份。
[0012] 本發(fā)明一種油基鉆井液堵漏劑，其優(yōu)點(diǎn)是:與油基鉆井液配伍性能好，適應(yīng)地層溫 度60~150°C;且其加量1~5%，用于封堵10~20目石英砂床或0.5mm微裂縫地層，堵漏效果 好，承壓能力大于6 · OMPa。
【具體實(shí)施方式】
[0013] -種油基鉆井液堵漏劑，由以下重量份的組分制備：
[0014] 剛性堵漏材料，45.0~60.0份；
[0015] 復(fù)合纖維材料，10.0~25.0份；
[0016]吸油膨脹性材料，10.0~20.0份；
[0017] 油溶性封堵材料，10.0~20.0份；
[0018] 吸水膨脹性材料，2.5.0~8份；
[0019] 表面活性劑，0.5~2.5份。
[0020] 優(yōu)選地，所述剛性堵漏材料為選自大理石、方解石、石英砂中的一種或幾種的混合 物，采用大顆粒架橋、小顆粒填充模式，封堵強(qiáng)度高；
[0021] 優(yōu)選地，所述復(fù)合纖維材料為選自棉籽殼、玉米桔、稻殼、鋸末中的一種或幾種的 混合物，增強(qiáng)摩擦、提高架橋能力及封堵強(qiáng)度作用；
[0022] 優(yōu)選地，所述吸油膨脹性材料為輪胎、橡膠粉等具有吸油膨脹性能的材料中的一 種或幾種的混合物，通過吸油形成具有一定彈性與粒徑分布的材料，充填剛性堵漏材料架 橋形成的孔隙，降低油基鉆井液漏失，且與油基鉆井液配伍性能好；
[0023] 進(jìn)一步地，所述橡膠粉的粒徑為0.3mm;
[0024] 優(yōu)選地，所述油溶性封堵材料為芳香烴類或石油樹脂類物質(zhì)，分散性能好，具有一 定油溶性，增加油基鉆井液粘度，高溫下表面軟化，起到填孔和粘接，降低油基鉆井液的濾 失；
[0025] 進(jìn)一步地，所述芳香烴類為三環(huán)芳香烴、四環(huán)芳香烴、五環(huán)芳香烴、六環(huán)芳香烴中 的一種或者幾種的混合物;所述石油樹脂類為C5加氫石油樹脂、C9加氫石油樹脂、芳烴石油 樹脂中的一種或幾種的混合物。
[0026] 優(yōu)選地，所述吸水膨脹性材料為以乙烯基單體與交聯(lián)劑為原材料，采用過硫酸銨、 亞硫酸鈉氧化還原引發(fā)體系，通過水溶液聚合反應(yīng)而得到的一種高彈性凍膠狀物質(zhì)，即為 丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯腈共聚物，降低鉆井液漏失，并且通過吸收部分油基鉆井液中的水 分，提尚油基鉆井液的電穩(wěn)定性，提尚破乳電壓；
[0027] 優(yōu)選地，所述吸水膨脹性材料是由以下方式獲得的：
[0028]選用乙烯基單體、交聯(lián)劑，采用過硫酸銨做氧化劑，亞硫酸鈉做還原劑，從而組成 氧化還原引發(fā)體系，通過水溶液聚合反應(yīng)得到的一種高彈性凍膠狀物質(zhì)，且反應(yīng)條件如下： [0029] 反應(yīng)物濃度：乙烯基單體20-40 %，交聯(lián)劑0.5-1.0%，過硫酸銨與亞硫酸鈉0.2-0.5%，反應(yīng)溫度為30-50°C，反應(yīng)時(shí)間2-5小時(shí);再經(jīng)過切片、烘干、粉碎后，獲得丙烯酸-丙 烯酰胺-丙烯腈共聚物。
[0030] 進(jìn)一步地，所述乙烯基單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈中的一種或 幾種的混合物;所述交聯(lián)劑為甲叉基雙丙烯酰胺、三甲氧基乙烯基硅烷中的一種或幾種的 混合物。
[0031] 所述丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯腈共聚物，是一種具有吸水性的樹脂，其吸水膨脹倍 數(shù)為50倍左右。
[0032] 優(yōu)選地，所述表面活性劑為0P-10至0P-20、或者吐溫中的一種或幾種的混合物，以 提高堵漏劑在油基鉆井液中的分散性、潤(rùn)濕性和配伍性能。
[0033] 進(jìn)一步地，所述0P-10為辛基酚聚氧乙烯醚；
[0034] 優(yōu)選地，所述吐溫選擇吐溫80。
[0035] 本發(fā)明油基鉆井液堵漏劑，其優(yōu)點(diǎn)是:提供的的新型油基鉆井液堵漏劑，與油基鉆 井液配伍性能好，適應(yīng)地層溫度60~150°C，其加量1~5%，用于封堵20-40目和10~20石英 砂床或0.5mm和1. Omm微裂縫地層，堵漏效果好，承壓能力大于8. OMPa。
[0036] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。
[0037] -、油基鉆井液堵漏劑的制備，其具體步驟如下所述：
[0038] 實(shí)施例1
[0039] (1 )、選取粒徑不大于0.9mm的石英砂粉55份，粒徑不大于0.3mm的棉籽殼粉與鋸木 粉的混合物20份，粒徑不大于0.3mm的橡膠粉10份，四環(huán)芳香烴10份，丙烯酸-丙烯酰胺-丙 烯腈共聚物4.5份，吐溫80為0.5份，按照重量配比攪拌并混合均勻；
[0040] (2)、將步驟（1)獲得的混合物置于捏合機(jī)內(nèi)，加溫至120°C，反應(yīng)4~12小時(shí)后，自 然冷卻，并粉碎至粒徑小于〇. 9mm以下顆粒狀或粉末，即獲得油基鉆井液堵漏劑，將其代號(hào) 命名為X0D-1。
[0041 ] 實(shí)施例二：
[0042] (1 )、選取粒徑不大于0.9mm的石英砂粉45份，粒徑不大于0.3mm的棉籽殼粉與鋸木 粉的混合物18份，粒徑不大于0.3mm的橡膠粉20份，四環(huán)芳香烴20份，丙烯酸-丙烯酰胺-丙 烯腈共聚物8份，吐溫80為1.5份，按照重量配比攪拌并混合均勻；
[0043] (2)、將步驟(1)獲得的混合物置于捏合機(jī)內(nèi)130°C下，攪拌反應(yīng)4~12小時(shí)后，自然 冷卻，并粉碎至粒徑小于〇. 9mm以下顆粒狀或粉末，即獲得油基鉆井液堵漏劑，將其代號(hào)命 名為X0D-2。
[0044] 實(shí)施例三：
[0045] (1)選取粒徑不大于0.9mm的方解石礦粉50份，粒徑不大于0.3mm的棉籽殼粉與稻 殼粉的混合物25份，粒徑不大于0.3mm的橡膠粉15份，四環(huán)芳香烴15份，丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯腈共聚物5.5份，0P-15為2份，按照重量配比攪拌并混合均勻；
[0046] (2)將步驟（1)獲得的混合物置于捏合機(jī)內(nèi)，加溫至130°C，攪拌反應(yīng)4~12小時(shí)后， 自然冷卻，并粉碎至粒徑小于〇. 9mm以下顆粒狀或粉末，即獲得油基鉆井液堵漏劑，將其代 號(hào)命名為X0D-3。
[0047]實(shí)施例四：
[0048] (1)選取粒徑不大于0 · 9mm的方解石砂粉60份，粒徑不大于0 · 3mm的棉籽殼粉的混 合物15份，粒徑不大于0.3mm的橡膠粉15份，C9加氫石油樹脂10份，丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯 腈共聚物2.5份，0P-20為2.5份，按照重量配比攪拌并混合均勻；
[0049] (2)將步驟（1)獲得的混合物置于捏合機(jī)內(nèi)，加溫至150°C，反應(yīng)4~12小時(shí)后，自然 冷卻，并粉碎至粒徑小于〇. 9mm以下顆粒狀或粉末，即獲得油基鉆井液堵漏劑，將其代號(hào)命 名為X0D-4。
[0050]二、對(duì)上述實(shí)施