一种环保自降解堵漏材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种环保自降解堵漏材料及其制备方法，该自降解堵漏材料以质量份计，包括以下原料：水90—115份，烯基单体15—40份，羧甲基纤维素钠盐0—10份，水溶性淀粉0—12份，酸度中和剂0.3—3份，交联剂0.2—0.9份，引发剂0.5—7份，降解助剂0.5—1份，降解激活剂0.3—0.8份，材料补强剂3—15份。上述以甲基丙烯酰胺或N甲基二烯丙基胺为烯基单体，以氢氧化钠为酸度中和剂，以N，N，

【技术实现步骤摘要】
一种环保自降解堵漏材料及其制备方法


[0001]本说明书实施例涉及地质钻探及石油钻井堵漏
，特别涉及一种环保自降解堵漏材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]井漏是钻井工程中工作流体漏失到地层中的一种井下复杂情况，是钻井作业中最普遍、最常遇到的复杂难题之一。钻井作业中，一旦发生漏失，不仅延误钻井时间，损失钻井液、破坏油气层，影响地质录井工作的正常进行，而且还可能造成井壁失稳从而引发井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，如若处理不当的话，还会导致井眼报废，使得经济产生重大损失。然而，在各种类型的堵漏材料中，适用于处理严重井漏的堵漏材料并不多，采用的主要手段仍是以水泥为主的无机胶凝堵漏剂、复合桥堵剂和少部分化学堵剂，对于常规井漏的处理仍以桥接堵漏材料和水泥为主。
[0003]目前应用最为广泛的降解性聚合物是聚丙烯酰胺，但其吸水速度太快，用于堵漏作业时，容易造成泵送困难，并且会影响钻井液性能，其中部分堵漏剂由于颗粒过大无法进入漏层，从而导致堵漏效果的削弱。在对一些大裂缝、高渗透地层，此材料的强度达不到堵漏要求，因此单独使用聚合物凝胶体系进行堵漏作业，效果并不理想，而且聚丙烯酰胺类降解速度慢，时间长、使用过多会对环境造成不良的影响。因此本专利专利技术一种新型可自降解的堵漏材料，大大提高降解速率，可有效封堵大裂缝、高渗透地层以及井下复杂情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种环保自降解堵漏材料及其制备方法。解决了堵漏效率低、降解速率慢等问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种环保自降解堵漏材料，该环保自降解堵漏材料以质量份计，包括以下原料：水90—115份，烯基单体15—40份，羧甲基纤维素钠盐0—10份，水溶性淀粉0—12份，酸度中和剂0.3—3份，交联剂0.2—0.9份，引发剂0.5—7份，降解助剂0.5—1份，降解激活剂0.3—0.8份，材料补强剂3—15份。
[0006]进一步地，上述环保自降解堵漏材料以质量份计，包括以下原料：水95—105份，烯基单体15—40份，羧甲基纤维素钠盐1—9份，水溶性淀粉2—10份，酸度中和剂0.5—2份，交联剂0.4—0.7份，引发剂2—5份，降解助剂0.6—0.9份，降解激活剂0.4—0.7份，材料补强剂5—12份。
[0007]根据本专利技术优选的，所述的烯基单体为甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺、N甲基二烯丙基胺、烯丙基聚氧乙烯醚中的一种或者两者以上组合；进一步优选的，所述的烯基单体为甲基丙烯酰胺或N甲基二烯丙基胺。
[0008]根据本专利技术优选的，所述酸度中和剂为氢氧化钠。
[0009]根据本专利技术优选的，所述交联剂为N，N
，
‑
亚甲基双丙烯酰胺或对苯乙烯磺酸钠。
[0010]根据本专利技术优选的，所述引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠的混合物，混合物中过
硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量比为1:1。
[0011]根据本专利技术优选的，所述降解助剂为聚天冬胺酸。
[0012]根据本专利技术优选的，所述降解激活剂为氯化钠、氯化钙、氯化钾中的一种或两种以上混合。
[0013]根据本专利技术优选的，所述材料补强剂为坚果壳、云母、蛭石1:1混合。
[0014]一种环保自降解堵漏材料的制备方法，包括一下步骤：（1）将水溶性淀粉置于水中，加入羧甲基纤维素钠盐充分搅拌，置于恒温水浴中制成糊状基液；（2）将烯基单体、酸度中和剂、引发剂、交联剂置于水中，调节pH，在40—50℃下反应10—15min，得到反应基液；（3）将得到的糊状基液与反应基液同时置于水中，加入降解助剂、降解激活剂，充分反应后，加入材料补强剂搅拌，得到初始产物；（4）将得到的初始产物，烘干、粉碎，过20—60目筛网，裹覆一层囊壳材料，再次烘干、干燥得到环保自降解堵漏材料。
[0015]根据本专利技术优选的，所述步骤（1）中，恒温水浴温度为60—80℃，反应时间为2—5h。
[0016]根据本专利技术优选的，所述步骤（2）中，调节pH采用质量浓度为15%的氢氧化钠水溶液调节pH为6.5。
[0017]根据本专利技术优选的，所述步骤（3）中，反应温度为80℃，反应时间为20min，搅拌时间为10min。
[0018]根据本专利技术优选的，所述步骤（4）中，所述的囊壳材料为石蜡、蜂蜡、固化油、硬脂酸、日本蜡、可变形树脂中的一种或两种混合，优选石蜡。
[0019]通过上述技术方案，本专利技术环保自降解堵漏材料利用两种以上烯基单体反应的基础上，加入淀粉，使得到的最终材料具有很好的自降解性，且环保不污染环境；另外加入材料补强剂，提高了环保自降解堵漏材料的强度和稳定性，另外，使用囊壳材料裹覆堵漏材料，使其随钻和泥浆一同泵至漏层位置，一定时间后，在地层温度下，石蜡熔化放出堵漏材料，在其他条件协同下完成堵漏。另外，本专利技术成本廉价、简单易制，且不需要停钻，大幅度降低了井漏处理时间和费用，为节约钻井成本有重大意义。
具体实施方式
[0020]下面将本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员经过改进或润饰的所有其它实施例，都属于本专利技术保护范围。
[0021]下面结合实施例进一步说明本专利技术有益效果。
[0022]实施例1配方为：水96份，烯基单体16份，羧甲基纤维素钠盐3份，水溶性淀粉2份，酸度中和剂0.7份，交联剂0.4份，引发剂2份，降解助剂0.6份，降解激活剂0.4份，材料补强剂7份。
[0023]配制：（1）将2份水溶性淀粉置于水中，加入3份羧甲基纤维素钠盐充分搅拌20min，置于
60℃水浴中制成糊状基液，然后取16份烯基单体、0.7酸度中和剂、2份引发剂、0.4份交联剂置于水中，调节pH为6.5，在40℃下反应10min，得到反应基液；（2）将得到的糊状基液与反应基液同时置于60℃的水中，加入0.6份降解助剂、0.4份降解激活剂，充分反应后20min，加入7份材料补强剂搅拌10min，得到初始产物；（3）将得到的初始产物，烘干、粉碎，过20目筛网，裹覆一层囊壳材料（石蜡），再次烘干、干燥得到自降解堵漏材料。
[0024]实施例2配方为：水98份，烯基单体27份，羧甲基纤维素钠盐7份，水溶性淀粉6份，酸度中和剂1份，交联剂0.5份，引发剂3.5份，降解助剂0.75份，降解激活剂0.5份，材料补强剂10份。
[0025]配制：（1）将6份水溶性淀粉置于水中，加入7份羧甲基纤维素钠盐充分搅拌20min，置于70℃水浴中制成糊状基液，然后取27份烯基单体、1酸度中和剂、3.5份引发剂、0.5份交联剂置于水中，调节pH为6.5，在40℃下反应10min，得到反应基液；（2）将得到的糊状基液与反应基液同时置于60℃的水中，加入0.75份降解助剂、0.5份降解激活剂，充分反应后20min，加入10份材料补强剂搅拌10min，得到初始产物；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保自降解堵漏材料及其制备方法，其特征在于，所述环保自降解堵漏材料以质量份计，包括以下原料：水90—115份，烯基单体15—40份，羧甲基纤维素钠盐0—10份，水溶性淀粉0—12份，酸度中和剂0.3—3份，交联剂0.2—0.9份，引发剂0.5—7份，降解助剂0.5—1份，降解激活剂0.3—0.8份，材料补强剂3—15份。2.根据权利要求1所述的环保自降解堵漏材料，其特征在于，所述环保自降解堵漏材料以质量份计，包括以下原料：水95—105份，烯基单体15—40份，羧甲基纤维素钠盐1—9份，水溶性淀粉2—10份，酸度中和剂0.5—2份，交联剂0.4—0.7份，引发剂2—5份，降解助剂0.6—0.9份，降解激活剂0.4—0.7份，材料补强剂5—12份。3.根据权利要求1所述环保自降解堵漏材料，其特征在于，所述的烯基单体为甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺、N甲基二烯丙基胺、烯丙基聚氧乙烯醚中的一种或者两者以上组合；上述进一步特征在于，所述的烯基单体优选为甲基丙烯酰胺或N甲基二烯丙基胺；所述的酸度中和剂为氢氧化钠；所述的交联剂为N，N，
‑
亚甲基双丙烯酰胺或对苯乙烯磺酸钠；所述的引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠的混合物，混合物中过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量比为1:1；所述的降解助剂为聚天冬胺酸；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏俊霖，程瀚锐，蒲晓林，王平全，何瑞兵，王亚宁，王瑞芳，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：