[发明专利]一种抗高温抗钙保护油气储层的水基钻井液封堵剂及其钻井液及应用

权利要求书

1.一种丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物改性石墨烯的制备方法，该方法包括：通过超声分散将氧化石墨烯分散于水中以获得分散液，将所述分散液与丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物和水合肼进行反应，其中，在所述丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物中，由丙烯酰胺提供的结构单元与由二烯丙基二甲基氯化铵提供的结构单元的摩尔比为1：(5-15)；所述丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物的数均分子量为1.5万至3万；

所述反应的过程包括：先将丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物以溶液的形式加入所述分散液中，搅拌15-50分钟，再加入水合肼，然后在65-95℃恒温水浴中反应1-10小时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物中，由丙烯酰胺提供的结构单元与由二烯丙基二甲基氯化铵提供的结构单元的摩尔比为1:(8-10)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物的数均分子量为1.8万至2.5万。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化石墨烯、丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物和水合肼的用量的重量比1：(4.8-5.3)：(60-80)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，氧化石墨烯、丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物和水合肼的用量的重量比为1：(4.9-5.2)：(65-76)。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述分散液中氧化石墨烯的浓度为0.5-2.2mg/mL；和/或

所述丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物以溶液的形式加入，丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物溶液的浓度为0.4-0.6重量％。

7.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括按照以下工序制备氧化石墨烯：

将石墨粉和NaNO₃混合以获得混合物，之后在冰水浴下加入浓H₂SO₄并进行搅拌，接着加入KMnO₄并在4℃以下搅拌反应，随后将水浴温度升高至30-45℃并进行恒温反应，然后向所得混合物中逐滴加入水，并将水浴温度升高至90-100℃继续反应，最后加水稀释，待温度降到60℃以下时加入H₂O₂和盐酸，搅拌反应，待反应结束后，将反应产物用水离心洗涤至溶液pH值为中性，然后进行干燥。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述KMnO₄、NaNO₃和石墨粉的用量的质量比为(2.8-3.5)：(0.8-1.3)：1；和/或

所述石墨粉与浓H₂SO₄的用量之比为1g：(20-27.5)mL；和/或

所述石墨粉与H₂O₂的用量之比为1g：(4.5-5.6)mL。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述KMnO₄、NaNO₃和石墨粉的用量的质量比为(2.9-3.3)：(0.9-1.2)：1；和/或

所述石墨粉与浓H₂SO₄的用量之比为1g：(20-27.5)mL；和/或

所述石墨粉与H₂O₂的用量之比为1g：(4.5-5.6)mL。

10.由权利要求1-9中任意一项所述的方法制备的丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物改性石墨烯。

11.权利要求10所述的丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物改性石墨烯作为水基钻井液封堵剂的应用。