一种壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶封堵剂及水基钻井液制造技术

本发明专利技术公开了一种壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶封堵剂及水基钻井液。该水基钻井液所用封堵剂为壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶，所述壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶合成原料包括壳聚糖、粘土矿物、氧化石墨烯、氧化魔芋；所述钻井液包含有本发明专利技术的壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶。本发明专利技术的壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶作为纳米封堵剂，其粒径大致分布在20‑45nm之间，能够有效的封堵泥页岩井壁中微、纳米尺寸的孔隙，从而可以有效稳定井壁、防止垮塌；本发明专利技术所使用的水基钻井液在泥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。

【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶封堵剂及水基钻井液
本专利技术涉及油气田钻井
，具体涉及一种壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶封堵剂其包含有该纳米封堵剂的水基钻井液。
技术介绍
在页岩气水平井钻井的过程中，井壁失稳问题一直是困扰石油钻井的技术难题。由于页岩的水敏性强，地层裂缝发育，如何通过钻井液技术抑制泥页岩粘土水化膨胀、封堵页岩微细、微纳米孔缝，防止钻井液或者滤液进入地层，降低因水化或毛细管力对页岩地层造成的影响，防止页岩井壁坍塌从根本上解决页岩钻井中的井壁稳定问题。因此，有效的抑制水化和封堵裂缝便成了目前页岩水基钻井液研究的难点。目前国内外页岩气井普遍采用油基钻井液和常规封堵剂，由于油基钻井液可提高水湿性页岩的毛细管压力，防止钻井液对页岩的侵入，通过使用油基钻井液和合成基钻井液，可以有效地解决井壁不稳定的问题。但即使采用油基钻井液，对裂缝或层理发育的页岩地层，还必须强化封堵，以减少液体进入地层造成的压力传递(阻断流体通道)。油基钻井液在润滑、防卡和降阻作用方面有着水基钻井液无法比拟的优势，可以避免滑动钻井时的拖压问题，这也是其广泛应用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶封堵剂，其特征在于，所述壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶的原料为壳聚糖、粘土矿物、氧化石墨烯、氧化魔芋，采用步骤如下制备而成：/n将1-2g壳聚糖溶于20-40mL蒸馏水，1-2g氧化石墨烯分散于20-40mL蒸馏水中，0.05-0.1g粘土矿物分散于10mL蒸馏水中，1-2g的氧化魔芋溶解于20-40mL蒸馏水中，将上述四种溶液加入反应器中进行充分搅拌，再加入0.06-0.3g过硫酸盐反应6-8h，产物经过滤、干燥后得到一种壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶；/n在上述步骤中，所述壳聚糖、所述氧化石墨烯以及所述氧化魔芋的重量比为1：1-1.2：1-1.2，所述壳聚糖与粘土...

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶封堵剂，其特征在于，所述壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶的原料为壳聚糖、粘土矿物、氧化石墨烯、氧化魔芋，采用步骤如下制备而成：
将1-2g壳聚糖溶于20-40mL蒸馏水，1-2g氧化石墨烯分散于20-40mL蒸馏水中，0.05-0.1g粘土矿物分散于10mL蒸馏水中，1-2g的氧化魔芋溶解于20-40mL蒸馏水中，将上述四种溶液加入反应器中进行充分搅拌，再加入0.06-0.3g过硫酸盐反应6-8h，产物经过滤、干燥后得到一种壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶；
在上述步骤中，所述壳聚糖、所述氧化石墨烯以及所述氧化魔芋的重量比为1：1-1.2：1-1.2，所述壳聚糖与粘土矿物的重量比为1：0.05-0.1，所述过硫酸盐的加量为壳聚糖、氧化石墨烯以及氧化魔芋总重量的2％-5％。


2.根据权利要求1所述的壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶封堵剂，其特征在于，所述氧化魔芋的制备步骤如下：5-10g魔芋溶于400-500mL蒸馏水中，加入5-10g高碘酸钠，在20-30℃的温度下搅拌均匀后避光反应12h，加入50-100mL乙二醇搅拌2-4h后反应终止，产物透析72h，离心，上清液烘干后得到氧化魔芋；
在上述步骤中，所述魔芋与高碘酸钠的重量比为1：1-1.25。


3.根据权利要求1所述的壳聚糖氧化石墨烯纳米水凝胶封堵剂，其特征在于，所述氧化石墨烯的制备步骤如下：将2-4g石墨粉，1-2g过硫酸钾及l-2g五氧化二磷加入反应器中，再加入20-30mL浓硫酸，在75-85℃的温度下反应6-8h，待温度缓慢降至20-30℃后，将产物过滤、洗涤、烘干得到预氧化的石墨粉；取1-2g预氧化的石墨粉加入反应器，加入100mL浓硫酸，在冰水浴中搅拌1-2h，搅拌的同时分3-4次缓慢加入4-6g高锰酸钾，接着...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢刚，范莉，邓明毅，罗玉婧，肖玉容，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51