一种钻井液用高效封堵剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钻井液用高效封堵剂及其制备方法。该封堵剂包括刚性材料、柔性材料和两亲性聚氨酯弹性体；其中，所述刚性材料包括二氧化硅和/或二氧化钛；所述柔性材料包括石蜡、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、淀粉、硬脂酸和碳酸钙的反应产物。该封堵剂的制备方法包括以下步骤：将所述刚性材料、所述柔性材料与所述两亲性聚氨酯弹性体在70

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用高效封堵剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种钻井液用高效封堵剂及其制备方法，属于石油钻井工程


技术介绍

[0002]一直以来，井壁失稳垮塌等井下复杂事故是制约水基钻井液施工的难题。钻井液在与地层孔隙流体之间的压力差、温差、化学势差和地层毛管压力等的驱使下，进入近井壁地层从而增加地层坍塌压力，并且降低了地层岩石强度。对水敏性页岩地层而言，地层岩石与水接触之后会发生水化作用，从而产生水化分散和水化膨胀，致使井眼失稳垮塌。对硬脆性页岩地层而言，由于其水敏性矿物含量很低，因此不易发生水化，但是钻井液滤液的侵入会导致水力压力向地层传递，致使近井壁地层孔隙压力升高，从而导致地层岩石垮塌。如果采用提高密度来预防泥页岩坍塌，那么大量重晶石的加入则会造成井下摩阻大、固相含量高、降低钻速、滑动托压、甚至发生压差卡钻等事故。一旦钻井液进入井壁裂缝渗入地层深部，将对井壁力学稳定性造成更大影响，使用封堵型钻井液增强钻井液的封堵性能，以降低钻井液滤失量，对于减少井下复杂事故具有重要意义。
[0003]按照封堵机理，可将封堵剂分为刚性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用高效封堵剂，其包括刚性材料、柔性材料和两亲性聚氨酯弹性体；其中，所述刚性材料包括二氧化硅和/或二氧化钛；所述柔性材料包括石蜡、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、淀粉、硬脂酸和碳酸钙的反应产物。2.根据权利要求1所述的钻井液用高效封堵剂，其中，所述刚性材料、所述柔性材料和所述两亲性聚氨酯弹性体的质量比为(25～35):(65～75):(5～25)。3.根据权利要求1所述的钻井液用高效封堵剂，其中，所述刚性材料包括短棒状介孔二氧化硅和/或短棒状介孔二氧化钛；优选地，所述短棒状介孔二氧化硅的长为0.5
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1.8μm，宽为300
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400nm，孔径为5
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10nm；优选地，所述短棒状介孔二氧化钛的长为0.5
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1.8μm，宽为300
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400nm，孔径为5
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10nm。4.根据权利要求3所述的钻井液用高效封堵剂，其中，所述短棒状介孔二氧化硅是通过以下步骤制备得到的：将聚乙二醇、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物以及正硅酸酯的混合物在110
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150℃、0.2
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0.4MPa的条件下反应，将反应得到的产物至少经洗涤、干燥后，再经煅烧，得到所述的短棒状介孔二氧化硅。5.根据权利要求4所述的钻井液用高效封堵剂，其中，所述聚乙二醇和所述聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物的质量比为(2～5):(1～3)；优选地，所述正硅酸酯与所述聚乙二醇的质量比为(2～3):(0.1～2)；优选地，所述聚乙二醇、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物以及正硅酸酯的混合物是通过以下步骤制备得到的：将聚乙二醇和聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物溶解于稀盐酸中，然后再滴加正硅酸酯，混合均匀后，静置20
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36h，得到所述的混合物；优选地，在110
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150℃、0.2
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0.4MPa的条件下反应的时间为12
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36h；优选地，所述煅烧的温度为450
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600℃，时间为3
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8h；优选地，所述聚乙二醇包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000和聚乙二醇20000中的一种或几种的组合；优选地，所述聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物包括P123；优选地，所述正硅酸酯包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯以及正硅酸丁酯中的一种或几种的组合。6.根据权利要求3所述的钻井液用高效封堵剂，其中，所述短棒状介孔二氧化钛是通过以下步骤制备得到的：将聚乙二醇、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物以及钛酸酯的混合物在110
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150℃、0.2
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0.4MPa的条件下反应，将反应得到的产物至少经洗涤、干燥后，再经煅烧，得到所述的短棒状介孔二氧化钛。7.根据权利要求6所述的钻井液用高效封堵剂，其中，所述聚乙二醇和所述聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物的质量比为(2～5):(1～3)；优选地，所述钛酸酯与所述聚乙二醇的质量比为(1～3):(0.1～2)；优选地，所述聚乙二醇、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物以及钛酸酯的混合物是通过以下步骤制备得到的：将聚乙二醇和聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物溶解于稀盐酸中，然后再滴加钛酸酯，混合均匀后，静置20
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36h，得到所述的混合物；优选地，在110
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150℃、0.2
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0.4MPa的条件下反应的时间为12
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36h；优选地，所述煅烧的温度为450
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550℃，时间为4
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6h；
优选地，所述聚乙二醇包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000和聚乙二醇2000...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛作军，张鑫，袁长晶，袁媛，许溢华，李佳琦，张金波，南旭，华桂友，姚如钢，侯冠群，杨刚，王琬，韦风云，郑斌，盖梅婷，司嫒婷，李林静，王萍，魏会敏，李燕，刘芳，王丹，高伟轩，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
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