[发明专利]一种天然气水合物钻井液用暂堵剂及其制备方法

权利要求书

1.一种天然气水合物钻井液用暂堵剂，其特征在于，所述暂堵剂为壳核结构，包括具有多孔通道的内核陶瓷粒和通过硅烷偶联剂接枝于内核外的聚合物外壳；所述多孔通道内包括生物酶聚合物胶束；

所述聚合物外壳的成分包括纤维素衍生物；

所述生物酶聚合物胶束为生物酶被包载于两亲嵌段共聚物的疏水内核中，所述两亲嵌段共聚物包括亲水嵌段A与疏水嵌段B；

所述亲水嵌段A选自聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚、透明质酸或聚丙烯酸葡聚糖；

所述疏水嵌段B选自聚乙交酯、聚丙交酯、聚己内酯、聚乙丙交酯、聚碳酸酯、聚酰胺酯或聚醚酯；

所述亲水嵌段A与疏水嵌段B的质量比为4:6~6:4；

所述生物酶与两亲嵌段共聚物的质量比为1:5~1:1；

所述生物酶选自纤维素酶和酯酶，可以实现对聚合物胶束以及外壳纤维素衍生物的降解。

2.根据权利要求1所述的天然气水合物钻井液用暂堵剂，其特征在于，所述纤维素衍生物选自羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的天然气水合物钻井液用暂堵剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的一种或两种以上的组合。

4. 根据权利要求1所述的天然气水合物钻井液用暂堵剂，其特征在于，所述生物酶聚合物胶束的平均粒径为50 nm ~ 220 nm。

5. 根据权利要求1所述的天然气水合物钻井液用暂堵剂，其特征在于，所述陶瓷粒的平均粒径为40 μm ~ 60 μm，平均孔隙直径为3 μm ~ 5 μm。

6.一种权利要求1-5任一项所述天然气水合物钻井液用暂堵剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

采用薄膜水化法制备所述生物酶聚合物胶束；

将所述生物酶聚合物胶束与陶瓷粒共同浸泡于蒸馏水中，使所述生物酶聚合物胶束进入陶瓷粒的多孔通道中，浸泡完成后晾干，得到所述内核陶瓷粒；

使用硅烷偶联剂改性所述内核陶瓷粒；

改性后的内核陶瓷粒与纤维素衍生物在引发剂作用下发生聚合反应完成接枝，形成所述聚合物外壳，得到所述暂堵剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述薄膜水化法具体包括：

将生物酶与两亲嵌段共聚物溶于有机溶剂中；

利用旋转蒸发器除去有机溶剂并制成均匀薄膜，再真空干燥至有机溶剂除净；

将所述薄膜溶于纯水或磷酸盐缓冲液，水化2 h~10 h后超声形成稳定乳液，依次使用0.45 μm、0.22 μm膜过滤后冷冻干燥，即得所述生物酶聚合物胶束。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、乙腈和四氢呋喃中的一种或两种以上的组合。

9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂与生物酶的用量比为（1.0~2.0）mL：1 mg。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将所述薄膜溶于纯水或磷酸盐缓冲液时，所述薄膜的质量百分比为0.1%~10%。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述水化的温度为15℃~35℃。

12. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述生物酶聚合物胶束、陶瓷粒和蒸馏水的质量比为（1~5）：（10~50）：（100~500）；所述浸泡的时间为24 h ~ 48h，且每浸泡1h搅拌一次，最后利用浸泡液反复抽滤3-5次，完成所述浸泡。