[发明专利]一种纳米乳液封堵剂的合成及油基钻井液

说明书

本发明公开了一种纳米乳液封堵剂的合成及油基钻井液。该油基钻井液所用封堵剂为本发明合成的纳米乳液封堵剂，所述纳米乳液封堵剂合成原料包括4‑甲基苯乙烯、丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、乳化剂、交联剂、引发剂；本发明的纳米乳液作为纳米封堵剂，其粒径分布在30‑150nm之间，本发明所使用油基钻井液能够有效的封堵页岩井壁中纳米尺寸的孔缝，从而可以有效稳定井壁、防止垮塌；本发明所使用的油基钻井液在页岩地层条件下的流变性、稳定性以及封堵性等方面性能良好。

技术领域

本发明涉及油气田钻井技术领域，具体涉及一种纳米乳液封堵剂以及其包含有该纳米封堵剂的油基钻井液。

背景技术

油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液，与水基钻井液相比较油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性更好和对油气层损害程度更小等多种优点，目前在各种复杂地层中取得了极佳的效果,具有较广阔的应用前景。

目前国内外页岩气井普遍采用油基钻井液，如何提高油基钻井液的封堵效果,降低钻井液的滤失量,提高井壁稳定性，一直是油基钻井液研究领域的一个难点和关注点,其关键是油基钻井液封堵剂的研制。而对裂缝或层理发育的页岩地层，目前已有的封堵剂在微米级别的页岩孔缝中取得了很好的封堵效果，但在封堵纳米级孔缝方面，其封堵效果亟待进一步提升。因此，针对页岩中的纳米级别的孔缝不能有效封堵而导致的井壁失稳的问题，合成一种具有纳米尺寸的封堵剂去提高油基钻井液的封堵效果将是一个很好的选择。

发明内容

针对页岩中的纳米级别的孔缝而导致的井壁失稳问题，本发明提供了一种纳米乳液封堵剂，其粒径为纳米级，能够有效对页岩地层中的纳米级别的孔缝进行封堵，从而达到稳定井壁的目的。而且研制了一种能适用于页岩地层的新型纳米封堵油基钻井液去解决页岩井壁稳定、储层污染等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种纳米乳液封堵剂及其油基钻井液。所述纳米乳液封堵剂的原料包括为丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、4-甲基苯乙烯、交联剂、引发剂、乳化剂；所述纳米乳液封堵剂的制备步骤如下：

首先，称取乳化剂于反应器中，并加入去离子水使之溶解，通氮气20-30min后，再称取丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、4-甲基苯乙烯及交联剂于反应器中，并用20％-25％的NaOH水溶液将体系pH值调节到6.5-7.5之间，接着将反应器升温至60-70℃，再加入引发剂反应4-5h，得到纳米乳液封堵剂。

所述乳化剂为复配乳化剂吐温80和司班80；

所述丙烯酸十二烷基酯类化合物为丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种；

所述烯丙基三甲基硅烷类化合物为烯丙基三甲基硅烷、2-烯丙基三甲基硅烷中的一种；

所述交联剂为DVB、DCPA中的一种；

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种；

所述复配乳化剂吐温80和司班80的质量比为1:2-2.1；

所述烯丙基三甲基硅烷类化合物、丙烯酸十二烷基酯类化合物、4-甲基苯乙烯的质量比为1:2-2.1:4-4.1；

所述交联剂的加量为丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物以及4-甲基苯乙烯三种单体总重量的1％-3％；

所述乳化剂的加量为丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、4-甲基苯乙烯三种单体总重量的1％-2％；

所述引发剂的加量为丙烯酸十二烷基酯类化合物、烯丙基三甲基硅烷类化合物、4-甲基苯乙烯三种单体总重量的1％-3％。

本发明的另一种目的是提供一种油基钻井液，所述钻井液添加有本发明所述的纳米乳液封堵剂。