剪切交联敏感性堵漏剂及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于钻井工程的剪切交联敏感性堵漏剂，该堵漏剂有如下组分：有机钛煤油溶液４０～６０份、改性瓜尔胶水溶液４０～６０份、乳化剂２～５份。其中有机钛煤油溶液为煤油与有机钛的混合物，有机钛为钛酸酯化合物中的任意一种，改性瓜尔胶水溶液是由丙烯酸胺、羟甲基丙烯酰胺单体与瓜尔胶接枝共聚而得，乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯醚，其制备方法为：将２～５份乳化剂加入到４０～６０份的有机钛煤油溶液中，搅拌均匀，缓慢加入４０～６０份改性瓜尔胶水溶液，在３０～３５℃时搅拌１小时，经胶体磨形成稳定的反相乳化液，即得到剪切交联敏感性堵漏剂成品。剪切交联敏感性堵漏剂用于钻井堵漏，在钻头水眼高剪切速率的作用下，交联剂可立即与高分子混合产生交联，形成类似塑性固体的胶凝堵塞物而快速封堵严重漏失层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到钻井堵漏工程领域，尤其涉及到剪切交联敏感性堵漏剂及制 备方法。
技术介绍
井漏是油田钻井过程中普遍存在而又十分严重的问题，它不仅影响钻井速 度，而且会造成巨大的经济损失。目前国内外普遍采用的堵漏方法主要是桥塞 堵漏，由于井下漏层性质(如裂缝宽度)难以准确判断，堵剂颗粒粒径与漏层 裂缝宽度不匹配，往往易造成堵漏效果不佳和堵漏后发生重复性漏失。同时，. 桥塞堵漏在堵漏实施过程中需要起下钻，从而影响钻井作业效率。近年来，从 国外堵漏材料的研究与应用状况看，化学堵漏剂发展较快。由于石油开发速度 的加快，钻井面临着更加复杂多变的漏失地层，需要进一步研制开发新型的堵 漏剂，以适应和满足封堵不同类型漏层的需要，以及优质快速钻井的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在钻头水眼高剪切速率的作用下可发生交联而 形成凝胶堵塞物的堵漏剂及制备方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为剪切交联敏感性堵漏剂由如下重量份组分构成 ， 有机钛煤油溶液 40 60份改性瓜尔胶水溶液 40 60份乳化剂 2 5份其中有机钛煤油溶液为煤油与有机钛的混合物，有机钛浓度(质量百分比).为0. 1 1.0%，改性瓜尔胶水溶液是由丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺单体与瓜尔胶接枝共聚而得，乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯醚。有机钛为钛酸酯化合物如正钛酸四异丙基酯、正钛酸双乳酸双异丙基酯、正钛酸双三乙醇胺双异丙基脂中的任意一种。改性瓜尔胶水溶液的接枝共聚过程为用100份冷水将0.5 1.5份瓜尔 胶分散、溶解，通氮气lh，加入0.001 0.01份硫酸铈铵溶液，搅拌10分钟 后，加入O. 1 0.3份丙烯酰胺、0. 1 0.3份羟甲基丙烯酰胺单体，在氮气保 护下继续搅拌反应2小时。脂肪酸聚氧乙烯醚是由碳链长度为C,2 C]S的饱和或不饱和脂肪酸和环氧乙烷的加成产物，脂肪酸和环氧乙烷的摩尔比例为1: 3 15。 本专利技术的积极效果是1、 可适合不同宽度裂缝地层和渗漏地层堵漏；2、 堵漏作业过程中无需起下钻；3、 堵漏剂在地面上不发生交联，可泵送通过任何井下工具，仅在通过钻 头水眼产生高强度剪切后才能引发胶凝；4、 与各种钻井液都可以匹配。 具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术做进一步的说明(1) 有机钛煤油溶液的制备有机钛作为交联剂，能将含有 0H高分子链相互联结形成一种体型结构， 有机钛为钛酸酯化合物如正钛酸四异丙基酯、正钛酸双乳酸双异丙基酯、正钛酸双三乙醇胺双异丙基酯中的任意一种，将有机钛与煤油混合形成有机钛j;i油溶液，有机钛交联剂在煤油中的浓度(质量百分比)为0. 1 1.0%。(2) 改性瓜尔胶水溶液的制备改性瓜尔胶作为稠化剂，是由丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺单体与瓜尔胶接枝共聚得到，其接枝共聚过程为用100份冷水将0.5 1.5份瓜尔胶分散、 溶解，通氮气1小时，加入0. 001 0. 01份硫酸铈铵溶液，搅拌10分钟后， 加入O. 1 0.3份丙烯酰胺、0. 1 0.3份羟甲基丙烯酰胺单体，在氮气保护下 继续搅拌反应2小时。(3) 乳化剂的制备脂肪酸聚氧乙烯醚由碳链长度为d2』,8的饱和或不饱和脂肪酸与环氧乙烷 的加成产物，其中脂肪酸和环氧乙烷的摩尔比例为1: 3 15。(4) 剪切交联敏感性堵漏剂的制备 用量筒取300mL煤油倒入烧杯中，加入1.0g正钛酸四异丙基酯，搅拌溶解，然后加入10g油酸聚氧乙烯醚，搅拌溶解。在三颈反应瓶中用200mL冷水 将2:0g瓜尔胶分散、溶解，通氮气1小时，加入0.003g硫酸铈铵溶液，搅拌 IO分钟后，加入0.2g丙烯酰胺、0. lg羟甲基丙烯酰胺单体，在氮气保护下继 续搅拌反应2小时。在搅拌条件下，将三颈反应瓶中的改性瓜尔胶水溶液慢慢 加入到含有油酸聚氧乙烯醚乳化剂的煤油溶液中，形成堵漏剂产实例检验结果在250mL水中加入7. 5gNa0H,搅拌溶解，加入250g上述堵漏剂，在 10000r/min的条件下搅拌15分钟，然后测定放置不同时间下凝胶强度，结果 见1。表1放置不同时间下的凝胶强度<table>table see original document page 5</column></row><table>由表1可知，堵漏剂在碱性环境下高速剪切后，30分钟后开始有凝胶强度 形成，120 180分钟后形成较稳定的凝胶强度。权利要求1、一种用于钻井堵漏的剪切交联敏感性堵漏剂，其特征在于，剪切交联敏感性堵漏剂由下列重量份组份构成有机钛煤油溶液40～60份改性瓜尔胶水溶液 40～60份乳化剂2～5份其中有机钛煤油溶液为煤油与有机钛的混合物，其中有机钛浓度(质量百分比)为0.1～1.0％，改性瓜尔胶水溶液是由丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺单体与瓜尔胶接枝共聚而得，乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯醚。2、根据权利要求l所述的剪切交联敏感性堵漏剂，其特征在于有机钛为钛酸酯化合物如正钛酸四异丙基酯、正钛酸双乳酸双异丙基酯、'正钛酸双三乙醇胺双异丙基脂中的任意一种。3、 根据权利要求1所述的剪切交联敏感性堵漏剂，其特征在于改性瓜尔胶水溶液的接枝共聚过程为用100份冷水将0.5 1.5份瓜尔胶分散、溶解，. 通氮气1小时，加入0.001 0.01份硫酸铈铵溶液，搅拌10分钟后，加入0.1 0.3份丙烯酰胺、0.1 0.3份羟甲基丙烯酰胺单体，在氮气保护下继续搅袢反应 2小时。4、 根据权利要求1所述的剪切交联敏感性堵漏剂，其特征在于脂肪酸聚氧乙烯醚是由碳链长度为C12 C18的饱和或不饱和脂肪酸与环氧乙烷的加成产 物，脂肪酸和环氧乙烷的摩尔比例为1: 3 15。5、 根据权利要求1所述的剪切交联敏感性堵漏剂，其特征在于剪切交联敏感性堵漏剂的制备方法为，将2 5份乳化剂脂肪酸聚氧乙烯醚加入到40 60 份有机钛煤油溶液中，搅拌均匀，然后在200r/min的搅拌下，缓慢加入40 60 份改性瓜尔胶水溶液，在30 35'C时搅拌1小时，最后经胶体磨形成稳定的反 相乳化液，即得到剪切交联敏感性堵漏剂成品。全文摘要本专利技术提供了一种用于钻井工程的剪切交联敏感性堵漏剂，该堵漏剂有如下组分有机钛煤油溶液40～60份、改性瓜尔胶水溶液40～60份、乳化剂2～5份。其中有机钛煤油溶液为煤油与有机钛的混合物，有机钛为钛酸酯化合物中的任意一种，改性瓜尔胶水溶液是由丙烯酸胺、羟甲基丙烯酰胺单体与瓜尔胶接枝共聚而得，乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯醚，其制备方法为将2～5份乳化剂加入到40～60份的有机钛煤油溶液中，搅拌均匀，缓慢加入40～60份改性瓜尔胶水溶液，在30～35℃时搅拌1小时，经胶体磨形成稳定的反相乳化液，即得到剪切交联敏感性堵漏剂成品。剪切交联敏感性堵漏剂用于钻井堵漏，在钻头水眼高剪切速率的作用下，交联剂可立即与高分子混合产生交联，形成类似塑性固体的胶凝堵塞物而快速封堵严重漏失层。文档编号C09K8/42GK101519585SQ20091006138公开日2009年9月2日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日专利技术者莉 刘, 丽 高 申请人:荆州市弘利化工科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钻井堵漏的剪切交联敏感性堵漏剂，其特征在于，剪切交联敏感性堵漏剂由下列重量份组份构成：　有机钛煤油溶液　４０～６０份　改性瓜尔胶水溶液　４０～６０份　乳化剂　２～５份　其中：有机钛煤油溶液为煤油与有机钛 的混合物，其中有机钛浓度（质量百分比）为０．１～１．０％，改性瓜尔胶水溶液是由丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺单体与瓜尔胶接枝共聚而得，乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯醚。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉，高丽，
申请(专利权)人：荆州市弘利化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]