[发明专利]一种钻井液用油基微乳封堵剂及其制备方法

说明书

本发明涉及钻井液用油基微乳封堵剂技术领域，尤其涉及一种钻井液用油基微乳封堵剂及其制备方法，该制备方法通过油基微乳液和纳米刚性颗粒复合技术制备钻井液用油基微乳封堵剂，从而达到了油基钻井液在页岩地层钻井过程中实时封堵孔隙，有效稳定地层的技术效果。一种钻井液用油基微乳封堵剂，由水、表面活性剂、矿物油和纳米刚性颗粒复配组成，其中水的重量百分比为10%~50%、表面活性剂的重量百分比为3%~10%、纳米刚性颗粒的重量百分比为3%~5%、余量为矿物油。

技术领域

本发明涉及钻井液用油基微乳封堵剂技术领域，尤其涉及一种钻井液用油基微乳封堵剂及其制备方法。

背景技术

油基钻井液具有抑制性强，抗高温、高盐，抗钙侵等优点。其在井壁稳定，润滑防卡，抑制泥页岩水化膨胀等方面具有明显优势。随着现今油气田开采的发展，泥页岩油气藏占据了比较重要的部分，而在泥页岩油气藏开采中，泥页岩地层的井壁稳定问题是钻井过程中成败的关键点。泥页岩遇水极易水化膨胀分散，造成井壁的坍塌。因此油基钻井液的封堵性能的好坏直接关系到钻井液对与泥页岩孔喉的封堵效果，即井壁的稳定问题。所以，应该增强油基钻井液对于地层的封堵效果，减少钻井液的滤失量，从而保证井壁的稳定。

目前国内在油基钻井液封堵技术中，在纳米颗粒封堵技术方面初步开展了研究。专利CN104710968A公开了一种封堵材料和钻井液添加剂及其使用方法。其中封堵材料为刚性纳米二氧化硅和海泡石。专利CN104650825A公开了一种油基钻井液用微裂缝封堵剂及制备方法。其中封堵材料为基液是由阳离子乳化沥青、胶乳沥青、胶乳石蜡中的一种或一种以上组合物与斯盘80复配而成；主封堵剂为纳米级二氧化硅；辅助封堵剂由纳米级碳酸钙和500目碳酸钙、800目碳酸钙复配而成。专利CN104194750A公开了一种用于油基钻井液的纳米封堵剂及其制备方法。该纳米封堵剂包括：苯乙烯10-40份、甲基丙烯酸甲酯20-60份、乳化剂0.3-1.0份、水130-150份、交联剂1.0-2.0份、氧化还原引发剂0.1-0.2份。

然而发明人进一步研究上述三种方法后发现，现有技术依然诸多缺陷：（1）所用封堵剂多为使用单一纳米刚性颗粒进行封堵，较少涉及可变形颗粒，如微乳液等液滴封堵；（2）在油基钻井液中采用沥青、胶质等材料进行封堵，这些材料的封堵具有盲目性，且在储层段产生较严重污染；（3）多为单一制备物，且粒径较大，无法封堵超微细孔喉。这些问题如得不到妥善解决，则不利于进一步提高油基钻井液的封堵性能。

发明内容

本发明提供了一种钻井液用油基微乳封堵剂及其制备方法，该制备方法通过油基微乳液和纳米刚性颗粒复合技术制备钻井液用油基微乳封堵剂，从而达到了油基钻井液在页岩地层钻井过程中实时封堵孔隙，有效稳定地层的技术效果。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种钻井液用油基微乳封堵剂，由水、表面活性剂、矿物油和纳米刚性颗粒复配组成，其中水的重量百分比为10%~50%、表面活性剂的重量百分比为3%~10%、纳米刚性颗粒的重量百分比为3%~5%、余量为矿物油。

较为优选的，表面活性剂为异十三醇聚氧乙烯醚，其结构式通式为RO-(CH₂CH₂O)_n-H；R=iso-C₁₃H₂₇；n=3、5、6、6.5、7、8、10、12、15、20中的任意一种。

进一步优选的，表面活性剂为异十三醇聚氧乙烯醚，其结构式通式为RO-(CH₂CH₂O)_n-H；R=iso-C₁₃H₂₇；n=5、6、7、8中的任意一种。