钻井液用聚膜剂乳化改性纤维及其制备方法技术

一种钻井液用聚膜剂乳化改性纤维及其制备方法，聚膜剂乳化改性纤维是由下述原料制成的：苯乙烯、丙烯酸丁酯、引发剂、乳化剂、水性环氧树脂、水溶性纤维、清水。制备方法包括：制备乳液；制备聚膜剂乳化改性纤维。本发明专利技术的聚膜剂乳化改性纤维性能为：胶体稳定性≥90％，固含量≥30％，pH值为7～9，滤饼渗透降低率≥50％。本发明专利技术的聚膜剂乳化改性纤维具有良好的降渗效果、承压能力、与钻井液体系的配伍性、油层保护性能，能满足油田钻井要求，实现了钻井过程中的储层保护。本发明专利技术的制备工艺简单，易于实施，生产成本低。同时该聚膜剂乳化改性纤维无毒、无害，具有环保、易生物降解等特点，有效降低了对储层的污染。

【技术实现步骤摘要】
钻井液用聚膜剂乳化改性纤维及其制备方法
本专利技术涉及一种石油钻井液助剂，具体是一种钻井液用聚膜剂乳化改性纤维。本专利技术还涉及所述钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法。
技术介绍
在复杂地区石油勘探开发过程中,井壁失稳和储层伤害已成为国际性技术难题。钻井液中的水相进入井壁地层和油气储层是造成井壁失稳和储层损害的主要原因,为了阻止钻井液中的水相进入井壁地层和油气储层,使钻井液体系在泥页岩等地层井壁成膜以稳定井壁，成膜剂(即聚膜剂)是阻止钻井液中的水相进入井壁地层和油气储层的关键处理剂。专利技术人检索到以下相关专利文献：CN107602771A公开了一种适用于煤层气钻井的成膜剂及其制备方法和钻井液与应用，成膜剂的制备方法包括：在聚氨酯催化剂存在下，将聚己内酯二醇和二异氰酸酯进行第一聚合反应，得到两端由二异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物；将所述第一聚合反应的产物和多元醇进行扩链反应；将所述扩链反应的产物和部分丙烯酸羟烷基酯类单体进行加成反应，而后再引入另一部分的丙烯酸羟烷基酯类单体和苯乙烯类单体，并在水中进行乳化，以得到乳液；将自由基引发剂与所述乳液进行混合，并进行第二聚合反应。CN104910877A公开了一种成膜剂组合物和成膜剂以及钻井液及其应用,成膜剂组合物包括：至少一种改性酚醛树脂；至少一种疏水单体；至少一种丙烯酸酯；以及至少一种环氧树脂；其中,所述改性酚醛树脂为环氧改性酚醛树脂、聚酰胺改性酚醛树脂和有机硅改性酚醛树脂中的至少一种；所述疏水单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯系化合物和丙烯酸全氟烷基酯中至少一种。CN1818006A公开了一种钻井液用本专利技术提供一种钻井液用井眼稳定成膜剂及其制备方法，所述的成膜剂由如下重量份配比的原料组成：植酸盐22～26、乙酸基盐30～35、羟甲基类化合物的同系物12-17。所述的成膜剂的制备方法是先向容器中加入羟甲基类化合物的同系物,搅拌,升温至49-58℃；然后加入乙酸基盐,搅拌1～2小时,静置5～8小时；再加入植酸盐,升温至92-100℃,静置10～60分钟,搅拌1～3小时即成。CN106398671A公开了一种纤维塑凝固化剂,由以下质量百分数的物质组成：矿物纤维2～4％,木质纤维1～3％,云母粉3～7％,石膏2～4％,油井G级水泥85～92％。该技术方案中矿物纤维、木质纤维和云母粉三者搭配,不同的纤维长度、不同的形状结构,进入漏层裂缝或空隙后,能够形成桥塞结构,在近井壁地带形成堵塞,降低漏失速度。以上这些技术对于如何使钻井液用聚(成)膜剂乳化改性纤维能够解决现在钻井过程中无法有效降渗、稳定井壁和保护储层性能差的问题，同时该聚(成)膜剂乳化改性纤维能有效降低对储层的污染，并未给出具体的指导方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种钻井液用聚膜剂(即成膜剂)乳化改性纤维，它能够解决现在钻井过程中无法有效降渗、稳定井壁和保护储层性能差的问题，同时该聚膜剂乳化改性纤维具有较强的生物降解性，能有效降低对储层的污染。为此，本专利技术所要解决的另一个技术问题在于，提供一种钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种钻井液用聚膜剂乳化改性纤维(或者说是钻井液用成膜剂乳化改性纤维，或者说是作为钻井液聚膜剂用的乳化改性纤维,所述聚膜剂即为成膜剂)，其技术方案在于它是由下述重量配比(重量份数，质量份数)的原料制成的：苯乙烯15份～20份，丙烯酸丁酯20份～30份，引发剂1份～3份，乳化剂3份～6份，水性环氧树脂10份～15份，水溶性纤维20份～30份，清水25份～35份。所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或两种以任意比例形成的组合物(即组合，或者说是混合物)。所述的乳化剂采用NP-10乳化剂、TX-10乳化剂中的一种或两种以任意比例形成的组合物(即组合，或者说是混合物)。所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法包括如下工艺步骤：①制备乳液：按上述重量配比在反应釜内加入苯乙烯、丙烯酸丁酯，缓慢加热至80℃～90℃，开启搅拌，再(往反应釜内)加入引发剂进行乳液聚合反应，乳液聚合反应时间为2～2.5h(2～2.5小时)，温度为80℃～90℃，最后将乳液(即所得产物)完全冷却至室温；②制备聚膜剂乳化改性纤维：将乳化剂、水性环氧树脂、水溶性纤维、清水加入到(步骤①所得的)乳液中，然后混合搅拌均匀，所得产物即为钻井液用聚膜剂乳化改性纤维。上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的步骤①中搅拌速率最好为50～100r/min，步骤②中搅拌速率最好为50～100r/min。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维是由下述重量配比的原料制成的：苯乙烯15份，丙烯酸丁酯20份，引发剂1份，乳化剂6份，水性环氧树脂15份，水溶性纤维30份，清水35份；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合(组合物)，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为1∶1.5；所述的乳化剂为NP-10乳化剂与TX-10乳化剂两种原料的组合(组合物)，NP-10乳化剂与TX-10乳化剂的重量之比为1∶1.5。所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法包括如下工艺步骤：①制备乳液：按上述重量配比在反应釜内加入苯乙烯、丙烯酸丁酯，缓慢加热至80℃，开启搅拌，再加入引发剂进行乳液聚合反应，乳液聚合反应时间为2.5h，温度为80℃，最后将乳液完全冷却至室温；②制备聚膜剂乳化改性纤维：将乳化剂(即NP-10乳化剂与TX-10乳化剂)、水性环氧树脂、水溶性纤维、清水加入到乳液中，然后混合搅拌均匀，所得产物即为钻井液用聚膜剂乳化改性纤维。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维是由下述重量配比的原料制成的：苯乙烯18份，丙烯酸丁酯25份，引发剂2份，乳化剂5份，水性环氧树脂13份，水溶性纤维25份，清水30份；所述的引发剂为过硫酸钾；所述的乳化剂为TX-10乳化剂。所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法包括如下工艺步骤：①制备乳液：按上述重量配比在反应釜内加入苯乙烯、丙烯酸丁酯，缓慢加热至85℃，开启搅拌，再加入引发剂进行乳液聚合反应，乳液聚合反应时间为2.5h，温度为85℃，最后将乳液完全冷却至室温；②制备聚膜剂乳化改性纤维：将乳化剂、水性环氧树脂、水溶性纤维、清水加入到乳液中，然后混合搅拌均匀，所得产物即为钻井液用聚膜剂乳化改性纤维。上述技术方案中，优选的技术方案还可以是，所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维是由下述重量配比的原料制成的：苯乙烯20份，丙烯酸丁酯30份，引发剂3份，乳化剂3份，水性环氧树脂10份，水溶性纤维20份，清水25份；所述的引发剂为过硫酸钠；所述的乳化剂为NP-10乳化剂与TX-10乳化剂两种原料的组合(组合物)，NP-10乳化剂与TX-10乳化剂的重量之比为1∶2。所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法包括如下工艺步骤：①制备乳液：按上述重量配比在反应釜内加入苯乙烯、丙烯酸丁酯，缓慢加热至90℃，开启搅拌，再加入引发剂进行乳液聚合反应，乳液聚合反应时间为2h，温度为90℃，最后将乳液完全冷却至室温；②制备聚膜剂乳化改性纤维：将乳化剂、水性环氧树脂、水溶性纤维、清水加入到乳液中，然后混合搅拌均匀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井液用聚膜剂乳化改性纤维，即钻井液用成膜剂乳化改性纤维，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：苯乙烯15份～20份，丙烯酸丁酯20份～30份，引发剂1份～3份，乳化剂3份～6份，水性环氧树脂10份～15份，水溶性纤维20份～30份，清水25份～35份；所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法包括如下工艺步骤：①制备乳液：按上述重量配比在反应釜内加入苯乙烯、丙烯酸丁酯，缓慢加热至80℃～90℃，开启搅拌，再加入引发剂进行乳液聚合反应，乳液聚合反应时间为2～2.5h，温度为80℃～90℃，最后将乳液完全冷却至室温；②制备聚膜剂乳化改性纤维：将乳化剂、水性环氧树脂、水溶性纤维、清水加入到乳液中，然后混合搅拌均匀，所得产物即为钻井液用聚膜剂乳化改性纤维。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用聚膜剂乳化改性纤维，即钻井液用成膜剂乳化改性纤维，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：苯乙烯15份～20份，丙烯酸丁酯20份～30份，引发剂1份～3份，乳化剂3份～6份，水性环氧树脂10份～15份，水溶性纤维20份～30份，清水25份～35份；所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法包括如下工艺步骤：①制备乳液：按上述重量配比在反应釜内加入苯乙烯、丙烯酸丁酯，缓慢加热至80℃～90℃，开启搅拌，再加入引发剂进行乳液聚合反应，乳液聚合反应时间为2～2.5h，温度为80℃～90℃，最后将乳液完全冷却至室温；②制备聚膜剂乳化改性纤维：将乳化剂、水性环氧树脂、水溶性纤维、清水加入到乳液中，然后混合搅拌均匀，所得产物即为钻井液用聚膜剂乳化改性纤维。2.根据权利要求1所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维，其特征在于上述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或两种以任意比例形成的组合物。3.根据权利要求1所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维，其特征在于上述的乳化剂采用NP-10乳化剂、TX-10乳化剂中的一种或两种以任意比例形成的组合物。4.根据权利要求1所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：苯乙烯15份，丙烯酸丁酯20份，引发剂1份，乳化剂6份，水性环氧树脂15份，水溶性纤维30份，清水35份；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠两种原料的组合，过硫酸钾与过硫酸钠的重量之比为1∶1.5；所述的乳化剂为NP-10乳化剂与TX-10乳化剂两种原料的组合，NP-10乳化剂与TX-10乳化剂的重量之比为1∶1.5；所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法包括如下工艺步骤：①制备乳液：按上述重量配比在反应釜内加入苯乙烯、丙烯酸丁酯，缓慢加热至80℃，开启搅拌，再加入引发剂进行乳液聚合反应，乳液聚合反应时间为2.5h，温度为80℃，最后将乳液完全冷却至室温；②制备聚膜剂乳化改性纤维：将NP-10乳化剂、TX-10乳化剂、水性环氧树脂、水溶性纤维、清水加入到乳液中，然后混合搅拌均匀，所得产物即为钻井液用聚膜剂乳化改性纤维。5.根据权利要求1所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：苯乙烯18份，丙烯酸丁酯25份，引发剂2份，乳化剂5份，水性环氧树脂13份，水溶性纤维25份，清水30份；所述的引发剂为过硫酸钾；所述的乳化剂为TX-10乳化剂；所述的钻井液用聚膜剂乳化改性纤维的制备方法包括如下工...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈利，赵秀平，
申请(专利权)人：石家庄华莱鼎盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13