【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油天然气钻井，具体涉及一种温控液-固相变堵漏剂体系及其制备方法与应用。
技术介绍
1、裂缝地层井漏是制约高效钻探的“卡脖子”技术难题。井漏不仅消耗了大量的钻井液，延长了钻井周期，甚至还会造成井眼坍塌、井喷、卡钻等复杂事故。堵漏材料是实现裂缝地层防漏堵漏的关键，桥接堵漏材料是现场堵漏的首选，主要分为颗粒状、片状和纤维状等，通过合理的类型和粒径级配优化，在裂缝形成封堵层阻止钻井液漏失。桥接堵漏材料严重依赖粒径与裂缝尺寸的匹配程度，但大多数情况下，现场并无法获取漏层裂缝开度，且裂缝具有非均质性，大、小开度裂缝并存，传统的桥接堵漏剂无法自适应封堵，当堵漏材料粒径级配不合理时，容易产生“缝口封门”或“缝内流失”现象，因此一次堵漏成功率低。传统的桥接堵漏材料(植物、矿物颗粒等)对裂缝开度敏感性较强。水泥浆和化学固结类材料堵漏结束后需重新钻塞，增加非生产作业时间。有机凝胶堵漏施工工艺复杂，成胶时间不易控制，抗温性及承压能力有待提高。因此，探索提出处理裂缝地层高效广谱型自适应堵漏新方法，意义重大。
2、原位自生材料是一类受到外界刺激而发生响应的原位自适应堵漏材料，该堵漏材料有着自适应封堵、温敏效应、力学性能良好、施工工艺简单等优势。该堵漏材料受裂缝原地高温响应作用，相变流体交联聚并，粒径和强度不断增大，由液相转变为固相，最终在裂缝中原位生成宽粒径分布的高强度堵漏颗粒，自适应匹配封堵裂缝，形成致密承压封堵层，提高一次堵漏成功率。
3、目前原位自生堵漏材料的研究仍处于起步阶段，专利文献报道较少。中国专利文献c
4、目前，在钻井液堵漏领域，还没有研究者提出原位生成自适应堵漏颗粒的制备。因此，需要开发一种新的原位自生成自适应堵漏材料，从而有效封堵不同开度的裂缝，达到提高堵漏材料的自适应堵漏性，并简化施工工艺。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，尤其是针对传统堵漏材料不易与裂缝尺寸相匹配、承压能力弱等问题，本专利技术提供了一种温控液-固相变堵漏剂体系及其制备方法与应用。本专利技术利用树脂的可固化性，实现三维交联网状材料的构筑，并利用这种特性，在温度刺激下，制备出原位自生成堵漏材料，并应用于钻井液中成功封堵不同开度的裂缝，满足现场钻井堵漏施工需要。
2、为达到上述目的，本专利技术技术方案如下：
3、一种温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将热固性树脂与乳化剂搅拌混合均匀，得到备用液；
5、(2)在搅拌条件下向步骤(1)所得备用液中滴加水，滴加完成后，搅拌均匀，得到热固性树脂乳状液；
6、(3)向步骤(2)所得热固性树脂乳状液中加入分散剂，搅拌均匀后继续加入交联剂，搅拌均匀，得到温控液-固相变堵漏剂体系。
7、根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述热固性树脂为环氧树脂、酚醛树脂中的一种或两种的组合；进一步优选的，所述环氧树脂为环氧树脂e51或环氧树脂e44。
8、根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述乳化剂为辛烷基苯酚-10(op-10)、司班80、吐温80、十二烷基硫酸钠中的一种或两种以上的组合；所述乳化剂的质量为热固性树脂质量的10-15％。
9、根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述水的质量为热固性树脂质量的60-80％；所述水的滴加时间为5-15min，滴加温度为40-50℃；滴加过程中的搅拌转速为800-1200r/min。
10、根据本专利技术优选的，步骤(2)中，水滴加完成后，继续搅拌的温度为40-50℃，继续搅拌的时间为10-15min，搅拌的转速为800-1200r/min。
11、根据本专利技术优选的，步骤(3)中所述分散剂为聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠中的一种或两种以上的组合；进一步优选的，所述聚乙二醇的数均分子量为200-700；所述聚丙烯酸的重均分子量为300万-400万；所述聚丙烯酸钠的重均分子量为400万-700万。
12、根据本专利技术优选的，步骤(3)中所述分散剂的质量为热固性树脂质量的0.15-0.20％，进一步优选为0.16-0.18％。
13、根据本专利技术优选的，步骤(3)中，加入分散剂后的搅拌温度为40-50℃，转速为1000-1500r/min，搅拌的时间为10-20min。
14、根据本专利技术优选的，步骤(3)中所述交联剂为二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、环氧树脂593固化剂中的一种或两种以上的组合；所述交联剂的质量为热固性树脂质量的60-80％。
15、根据本专利技术优选的，步骤(3)中，加入交联剂的温度为室温，加入交联剂后的搅拌温度为室温，转速为600-1000r/min，搅拌的时间为5-10min；室温具有本领域公知含义，指25±5℃。
16、本专利技术还提供了一种温控液-固相变堵漏剂体系，采用上述方法制备得到。本专利技术所得温控液-固相变堵漏剂体系在地层温度作用下可以原位自生成堵漏颗粒。
17、根据本专利技术，上述温控液-固相变堵漏剂体系的应用，用于裂缝的堵漏，尤其是适用于不同开度裂缝的堵漏。
18、本专利技术的技术特点及有益效果如下：
19、1、本专利技术的温控液-固相变堵漏剂体系为一种自适应强的原位自生成堵漏材料体系，本专利技术通过优选热固性树脂的种类，再通过优化乳化剂和水的用量、实验过程的不同操作条件等，采用相反转法，利用热固性高分子树脂乳化，得到了热固性树脂乳状液，之后利用热固性高分子树脂高温交联聚并原理，在特定用量的特定种类的分散剂和交联剂的作用下，得到了能够适应不同裂缝的堵漏颗粒，实现由液态变为固态的自适应封堵。
20、2、本专利技术合成的原位自生成堵漏体系最开始是液体体系，可以更好的注入地层，可有效减少人力物力的损失，进入地层后，受到地层温度的刺激，可自适应生成匹配不同裂缝开度的固体颗粒，有效实现封堵。
21、3、相对于常规的堵漏材料，本专利技术堵漏剂体系自适应生成的固体颗粒抗压强度良好，并且老化前后的力学性能、外貌结构保持较好。
22、4、本专利技术合成的原位自生成堵漏材料适用于不同温度层的封堵，仅利用一套堵漏体系，可封堵不同开度的裂缝。
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1.一种温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述热固性树脂为环氧树脂、酚醛树脂中的一种或两种的组合；优选的，所述环氧树脂为环氧树脂E51或环氧树脂E44。
3.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述乳化剂为辛烷基苯酚-10、司班80、吐温80、十二烷基硫酸钠中的一种或两种以上的组合；所述乳化剂的质量为热固性树脂质量的10-15％。
4.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水的质量为热固性树脂质量的60-80％；所述水的滴加时间为5-15min，滴加温度为40-50℃；滴加过程中的搅拌转速为800-1200r/min。
5.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，水滴加完成后，继续搅拌的温度为40-50℃，继续搅拌的时间为10-15min，搅拌的转速为800-1200r/min。
6.根据权利要求1
7.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述交联剂为二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、环氧树脂593固化剂中的一种或两种以上的组合；所述交联剂的质量为热固性树脂质量的60-80％。
8.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，加入分散剂后的搅拌温度为40-50℃，转速为1000-1200r/min，搅拌的时间为10-20min；
9.一种温控液-固相变堵漏剂体系，其特征在于，采用权利要求1所述制备方法制备得到。
10.权利要求9所述温控液-固相变堵漏剂体系的应用，其特征在于，用于裂缝的堵漏。
...【技术特征摘要】
1.一种温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述热固性树脂为环氧树脂、酚醛树脂中的一种或两种的组合；优选的，所述环氧树脂为环氧树脂e51或环氧树脂e44。
3.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述乳化剂为辛烷基苯酚-10、司班80、吐温80、十二烷基硫酸钠中的一种或两种以上的组合；所述乳化剂的质量为热固性树脂质量的10-15％。
4.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水的质量为热固性树脂质量的60-80％；所述水的滴加时间为5-15min，滴加温度为40-50℃；滴加过程中的搅拌转速为800-1200r/min。
5.根据权利要求1所述温控液-固相变堵漏剂体系的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，水滴加完成后，继续搅拌的温度为40-50℃，继续搅拌的时间为10-15min，搅拌的转速为800-12...
【专利技术属性】
技术研发人员：暴丹，王家钦，杨燕洁，董兴鹏，张鹏，黄文章，贾振福，周成裕，李小江，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：
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