[发明专利]一种外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂及油基钻井液

权利要求书

1.一种外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂，其特征在于，所述外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂其的原料有纳米刚性材料、含苯环单体、含碳碳双键的烯烃和甲基丙烯磺酸钠，采用如下步骤制备而成：

刚性材料的改性：首先将5g氧化石墨烯添加到250mL圆底三颈烧瓶中的100-150mL去离子水中，并通过超声分散处理混合物30-40min，然后，加入10-15ml的3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-5滴NH₃·H₂O到分散体中，将混合物在室温下以400rpm的搅拌速度搅拌30-40min，然后将烧瓶浸入60℃的水浴中，以相同的搅拌速度搅拌2-3h；最后，将混合物离心并用乙醇和去离子水洗涤以除去杂质，并60℃真空干燥24小时，之后研磨分散，得到改性氧化石墨烯；

外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂的合成：首先，将125-150ml的去离子水引入250ml圆底三颈瓶中，加入2-3g的改性氧化石墨烯，并超声分散30-40min，再分别加入15-20g含苯环单体，15-20g含碳碳双键的烯烃，15-20g甲基丙烯磺酸钠，5-8g的交联剂、1-2gNaHCO₃，0.5-1g十二烷基硫酸钠和0.2-0.5g聚乙二醇辛基苯基醚，在室温下以350rpm的搅拌速度搅拌1-1.5h以形成预乳液，将其用氮气脱气30-40min，之后将预乳液在水浴中保持在60-70℃，搅拌速度为350rpm，同时将0.2-0.3g的过硫酸钾添加到预乳液中，30-40min后再添加0.2-0.3g过硫酸钾，在60-70℃的水浴中保持8-10h；最后将产物离心并用乙醇和去离子水洗涤3次除去杂质，并60℃真空干燥24h，之后研磨分散，由此获得外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂；

所述含苯环单体为1,1-二苯乙烯、反式1,2-二苯乙烯、4-甲基二苯乙烯和1,2-二苯乙烯中的一种；所述含碳碳双键的烯烃为1,3-丁二烯、1,5-己二烯、反式-1,4-己二烯中的一种；所述交联剂为二乙烯基苯。

2.根据权利要求1所述的外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂，其特征在于，所述氧化石墨烯的粒径为80-120nm。

3.一种油基钻井液，其特征在于，所述钻井液中含有权利要求1所述的外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂，以重量份计，所述钻井液包括以下组分：70-90份的白油，0.5-1份主乳化剂，1-3份辅乳化剂，5-10份降滤失剂，2-5份有机土，0.5-5份生石灰，10-30份浓度为20-25％的CaCl₂盐水，0.5-2份润湿剂，10-30份重晶石，1-10份外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂。

4.根据权利要求3所述的油基钻井液，其特征在于，白油为3#白油，主乳化剂为OME、HIEMUL和HW Pmul-1中的一种，辅乳化剂为OME-2、HICOAT和HW Smul-1中的一种，润湿剂为HW Wet-1，降滤失剂为氧化沥青和HWTrol-101中的一种，有机土为HW Gel-3，重晶石的密度为4.2g/cm³。

5.根据权利要求3所述的油基钻井液，其特征在于，所述油基钻井液的pH为8.5-10。

6.根据权利要求3所述的油基钻井液，其特征在于，所述油基钻井液在不加外柔内刚型油基钻井液纳米封堵剂时的密度为1.50-2.10g/cm³。