一种纳微米封堵剂及其制备方法和应用技术

一种纳微米封堵剂，包括淀粉固体粒子和聚合物，所述聚合物包括衍生自单体A、单体B、单体C和单体D的结构单元，其中，单体A选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或多种；单体B选自具有式(I)所示结构的单体中的一种或多种；单体C选自选自具有式(II)所示结构的单体中的一种或多种；单体D为二乙烯基苯。本发明专利技术的纳微米封堵剂通过Pickering乳液聚合制备，以固体粒子吸附在分散相液滴表面，阻止液体之间的聚集，得到的油/水分散相具有更高的稳定性，不易受外界环境影响，且避免了表面活性剂的起泡问题。泡问题。

【技术实现步骤摘要】
一种纳微米封堵剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种封堵剂，具体来讲，是涉及一种纳微米封堵剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在页岩气开采过程中，使用水基钻井液技术是一个重要发展方向，具有绿色环保低成本的优势。然而，水基钻井液用于页岩地层，会面临较大的井壁失稳难题：页岩的主要组成为低于6μm的粘土粒子，因此易吸水膨胀，从而发生井壁坍塌。另一方面，页岩含有大量天然发育的纳微米孔隙，具有较低的孔隙度和超低的渗透率。由于渗透率超低，在压力传递作用下，页岩近井地带的孔隙压力会增加。因此，研发性能优异的纳微米封堵剂，强化水基钻井液对页岩地层纳微米孔隙的封堵，有效减少自由水对页岩地层的侵入，削弱压力传递作用，是页岩气水基钻井液技术的一个关键。
[0003]专利技术人发现，针对钻井液纳微米封堵剂的研究，科研人员做了大量的工作，文献报道的封堵剂主要包括纳米二氧化硅以及部分聚合物纳米粒子，其中纳米二氧化硅容易自聚集，在钻井液体系中很难保持其原本的纳微米尺度；另外，聚合物纳米粒子的稳定性相对较高，一般通过乳液聚合方法制备，产物通常以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳微米封堵剂，包括淀粉固体粒子和聚合物，所述聚合物包括衍生自单体A、单体B、单体C和单体D的结构单元，其中，单体A选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或多种；单体B选自具有式(I)所示结构的单体中的一种或多种；单体C选自选自具有式(II)所示结构的单体中的一种或多种；单体D为二乙烯基苯；式(I)中，R1和R2相同或不同，各自独立地选自氢、C1～C5直链烷基、C3～C5支链烷基或C3～C5环烷基，优选为氢或C1～C5直链烷基，更优选为氢、甲基或乙基；式(II)中，R3和R4相同或不同，各自独立地选自氢、C1～C5直链烷基、C3～C5支链烷基或C3～C5环烷基，优选为氢或C1～C5直链烷基，更优选为氢、甲基或乙基；优选地，所述聚合物中，衍生自单体A的结构单元的含量为1～20重量份，优选为5～10重量份；衍生自单体B的结构单元的含量为5～20重量份，优选为10～15重量份；衍生自单体C的结构单元的含量为5～20重量份，优选为10～15重量份；衍生自单体D的结构单元的含量为0.1～1重量份，优选为2～6重量份。2.根据权利要求1所述的纳微米封堵剂，其特征在于，所述淀粉固体粒子为淀粉的非晶区经水解后形成的，优选地，所述淀粉固体粒子的制备方法包括步骤：使包含物质E、淀粉和强碱性溶液的体系反应，制得含有所述淀粉固体粒子的反应物I，优选地，物质E选自硫脲和尿素中的一种或多种，优选为硫脲；和/或所述强碱性溶液为将无机碱性物溶解于溶剂中制得；优选地，溶剂为水；无机碱性物选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或多种，优选为氢氧化钾；优选地，所述强碱性溶液中，溶剂的含量为100重量份；无机碱性物的含量为1～10重量份，优选为4～6重量份；和/或所述淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉，优选为玉米淀粉；和/或所述体系中，所述物质E的含量为1～10重量份，优选为2～4重量份；淀粉的含量为10～30重量份，优选为15～25重量份；和/或
所述反应的条件包括：温度为0℃～5℃，时间为2～5h。3.根据权利要求1或2所述的纳微米封堵剂，其特征在于，所述纳微米封堵剂的粒径为10nm～1000nm，优选为50nm～500nm。4.一种如权利要求1～3中任一所述的纳微米封堵剂的制备方法，包括步骤：S1.使包含物质E、淀粉和强碱性溶液的体系反应，制得含有所述淀粉固体粒子的反应物I；S2.使所述反应物I和单体A混匀，得到混合体系；S3.使包含混合体系、单体B、单体C和单体D的反应体系在引发剂的作用下反应，制得含有所述纳微米封堵剂的反应物II，以及任选地，S4.对所述反应物II进行干燥，得到所述纳微米封堵剂。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大奇，胡子乔，宣扬，高书阳，李胜，陈晓飞，韩子轩，张亚云，张栋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：