一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物的制备方法，包括：含有活性基团的高聚物、油溶性交联剂、油溶性引发剂和溶剂，混合，加热反应，造粒，得到油基钻井液堵漏用弱交联高聚物；所述含有活性基团的高聚物为聚丁二烯、聚异戊二烯、聚丁二烯

【技术实现步骤摘要】
一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田化学
，尤其是涉及一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国能源需求量不断增加，非常规油气资源勘探开发越来越深入，此时钻遇的复杂地层越来越多，对油基钻井液堵漏技术的需求逐渐增强。适用于油基钻井液堵漏材料的研发和应用却发展比较缓慢。现阶段，国内仍以常规的堵漏材料如不同粒径的刚性颗粒材料、纤维材料、变形材料等进行封堵。但是这些常规堵漏材料多为亲水性，在油基钻井液中配伍性差，导致堵漏材料的驻留性差、或者封堵层的抗破坏能力弱，封堵效果不理想。
[0003]为提高堵漏材料在油基钻井液中封堵性能，许多学者研发了一些亲油材料。中国石油大学(华东)由单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸十六烷基酯(HMA)采用悬浮聚合法制备了吸油聚合物(OAP)，该材料可显著降低油基钻井液高温高压降滤失量。Ivan C D介绍了油基钻井液堵漏用交联聚合物，用于解决诱导性裂缝漏失问题。当该交联聚合物剂被挤压到诱导性裂缝中，裂缝诱导压力就会增加，这有助于裂缝愈合，进而阻止漏失。SPE 121111-MS提出使用可熔颗粒作为堵漏材料来解决严重的漏失情况。这种堵漏材料包括熔融颗粒、最佳粒径的加重材料以及控制材料漏失率和分散性的各种添加剂。该堵漏材料已经用在美国加利福尼亚贝克斯菲尔德的ElkHills油田，并产生明显的堵漏效果。美国专利US7838469B2公开了一种熔融材料用于堵漏。该堵漏材料包含可融化的硬沥青类材料以及树脂包膜的颗粒材料。该熔融固体是沥青，或一种类似的材料，或树脂涂覆的颗粒。该组合物可以任选含有一个或更多的纤维，薄片，活化剂，和一种分散剂。
[0004]综上，可以看出，现阶段通过研发或添加亲油材料如亲油交联聚合物以及熔融(可溶)聚合物材料于常规堵漏材料中，来得到改善油基钻井液封堵性能，是一种发展趋势。但现有技术公开的交联反应困难大，反应过程和结构不易控制，同时在油相环境下驻留困难、封堵层较松散、与孔隙粒径级配困难等问题。
[0005]因此，开发一种交联容易，堵漏材料的封堵性能高，满足油基钻井液堵漏的需求的材料是非常必要的。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术要解决技术问题在于提供一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物，本专利技术提供的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物封堵性能好，封堵层抗破坏性能好。
[0007]本专利技术提供了一种式(I)结构的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物，
[0008][0009]其中，分子量为80,000～600,000，m,n,p为聚合度，m:n:p＝(200～6,000):(0～1,000):(0～6,000)；R1为H、C1～C10的烷基；R2为H、C1～C10的烷基，C6～C20的芳基、C1～C10的烷基酯中的一种或几种；R3为H、C1～C10的烷基；R4为S或
[0010]优选的，所述R1为H或CH3；R2为H、CH3、(CH2)
n
CH3、COOCH3、COOCH2CH3或OOCCH3；R3为H或CH3。
[0011]优选的，具体为式(I-1)～式(I-3)所示结构：
[0012][0013][0014]本专利技术提供了一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物的制备方法，其包括：
[0015]含有活性基团的高聚物、油溶性交联剂、油溶性引发剂和溶剂混合，加热反应，剪切造粒，得到油基钻井液堵漏用弱交联高聚物；
[0016]所述含有活性基团的高聚物为聚丁二烯、聚异戊二烯、聚丁二烯-苯乙烯、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯等中的一种或多种。
[0017]优选的，所述溶剂白油、柴油、苯、乙酸乙酯、丙烯酸丁酯或二氯甲烷的一种或多种。
[0018]优选的，所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢和过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种。
[0019]优选的，所述亲油性交联剂为二乙烯基苯、二异氰酸酯和硫磺中的一种或多种。
[0020]优选的，所述加热反应的温度为70～90℃；所述加热反应的时间为6～8h。
[0021]优选的，所述造粒具体为采用剪切造粒的方式，得到粒径为0.47～125mm的聚合物颗粒。
[0022]本专利技术提供了一种油基钻井液堵漏材料，包括上述技术方案任意一项所述的式(I)结构的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物或上述技术方案任意一项所述的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物的制备方法制备得到的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物。
[0023]与现有技术相比，本专利技术提供了一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物的制备方法，其包括：含有活性基团的高聚物、油溶性交联剂、油溶性引发剂和溶剂，混合，加热反应，造粒，得到油基钻井液堵漏用弱交联高聚物；所述含有活性基团的高聚物为聚丁二烯、聚异戊二烯、聚丁二烯-苯乙烯、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯等中的一种或多种。本专利技术是以一种含有活性基团的高聚物的改性(弱交联)材料，具有高聚物亲油黏结性的基础上，通过交联改性提高了材料的弹性变形性。该产物常温下为固态，对油基钻井液的流变性能影响较小，方便泵送至漏层；在漏层温度下，高聚物未交联部分逐渐吸油变黏，可提高堵漏材料在油相下的驻留性；交联部分仍为橡胶状态，具有弹性变形性，有利于封堵不同粒径的孔隙。在漏层压力下，高聚物颗粒黏附在一起，变成一个具有连续的黏稠状橡胶段塞，提高封堵层的抗破坏性能。本专利技术以可反应亲油聚合物为原料，而非易燃、易爆、易挥发、毒性较大的亲油单体，具有较好的安全环保性，在生产上尤其是大规模生产中具有较大优势。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。
[0025]本专利技术提供了一种式(I)结构的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物，
[0026][0027]其中，本专利技术m、n、p为聚合度，其中，m:n:p＝(200～6,000):(0～1,000):(0～6,000)。m为200～6,000；n为0～1,000；p为0～6,000。其中，m:n:p优选为(200～6,000):(0～1,000):(0～6,000)；更优选为(500～2,000):(0～800):(2,000～5,500)。
[0028]本专利技术分子量为80,000～600,000。
[0029]本专利技术R1为H、C1～C10的烷基；优选为H、C1～C5的烷基；更优选为H、甲基、乙基、丙基或丁基，最优选为H或甲基。
[0030]R2为H、C1～C10的烷基，C6～C20的芳基、C1～C10的烷基酯中的一种或几种；优选的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种式(I)结构的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物，其中，分子量为80,000～600,000，m,n,p为聚合度，m:n:p＝(200～6,000):(0～1,000):(0～6,000)；R1为H、C1～C10的烷基；R2为H、C1～C10的烷基，C6～C20的芳基、C1～C10的烷基酯中的一种或几种；R3为H、C1～C10的烷基；R4为S或2.根据权利要求1所述的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物，其特征在于，所述R1为H或CH3；R2为H、CH3、(CH2)
n
CH3、COOCH3、COOCH2CH3或OOCCH3；R3为H或CH3。3.根据权利要求2所述的油基钻井液堵漏用弱交联高聚物，其特征在于，具体为式(I-1)～式(I-3)所示结构：
4.一种油基钻井液堵漏用弱交联高聚物的制备方法，其特征在于，包括：含有活性基团的高聚物、油溶性交联剂、油溶性引发剂和溶剂混合，加热反应，剪切造粒，得到油基钻井液堵漏用弱交联高聚物；所述含有活性基团的高聚物为聚丁二烯、聚异戊二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张县民，姜雪清，耿晓慧，黄宁，郭建华，王中华，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程有限公司中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：