專利名稱：一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料，屬于高分子材料制備領(lǐng)域，特別是涉及一種鉆井堵漏劑。
背景技術(shù)：
井漏是鉆井過(guò)程中長(zhǎng)期存在且未能很好解決的技術(shù)難題。目前井漏的處理已經(jīng)由開(kāi)始的見(jiàn)漏就堵發(fā)展到現(xiàn)在的預(yù)防為主，防堵結(jié)合的技術(shù)思路，但是隨著勘探開(kāi)發(fā)的深入，復(fù)雜地層的復(fù)雜井漏處理仍然是堵漏難題。以高分子聚合物為主體材料，配合初、終凝交聯(lián)劑， 交聯(lián)時(shí)間調(diào)節(jié)劑以及增強(qiáng)劑等，人為控制堵漏材料以液態(tài)或者膠狀形式進(jìn)入漏層，與漏失地層孔隙和裂縫形態(tài)和尺寸適應(yīng)性好，逐漸成為堵漏材料和堵漏技術(shù)發(fā)展的方向之一。高分子聚合物類(lèi)堵漏材料一般通過(guò)丙烯酸、丙烯酰胺等親水性高分子材料制備而成，為了提高堵漏劑成膠強(qiáng)度和韌性，還在成膠過(guò)程中加入無(wú)機(jī)材料，如CN1080642A ;或在聚合物合成過(guò)程中加入無(wú)機(jī)填充材料形成較好強(qiáng)度和韌性的吸水材料如CN85102156。上述丙烯酸類(lèi)由于加入了活化高嶺土和膨潤(rùn)土，使得吸水樹(shù)脂的復(fù)合性能有所提高，尤其是耐熱性能有所提高，一般在120°C以下，不適用于150°C高溫地層堵漏需求，且形成的吸水材料吸水倍數(shù)過(guò)高，韌性較差，造成堵漏漿配制困難、封堵層承壓能力低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服以上堵漏材料承壓強(qiáng)度弱、抗溫能力差等不足，研制一種鉆井堵漏用高分子聚合物類(lèi)吸水材料。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明由單體A、單體B、交聯(lián)劑、弓丨發(fā)劑和無(wú)機(jī)填充材料在一定溫度下恒溫共聚而成。上述單體A為有機(jī)酸類(lèi)包括CH2 (CH3)kCHCOOH,其中R=0，1,2……和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一種或兩種，或馬來(lái)酸酐；
上述單體B為有機(jī)酰胺類(lèi)CH2 (CH3)kCHCONH2，其中R=0，l，2……或N-羥甲基丙烯酰胺中的至少一種；
上述交聯(lián)劑是N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；
上述弓I發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉。上述無(wú)機(jī)填充材料可以是高嶺土、膨潤(rùn)土、活性白土、硅粉中的至少一種。上述各物質(zhì)的質(zhì)量配比范圍是單體A :單體B :交聯(lián)劑引發(fā)劑無(wú)機(jī)填充材料= (5% 30%) : (20% 70%) (O. 08% 0· 4%) (O. 8% 1· 9%) : (20% 55%)。本發(fā)明的有益效果是制備工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，所得產(chǎn)品吸水倍數(shù)為3 7倍、有較好韌性和變形能力，在鉆井液中能夠耐受150°C高溫，適用于鉆井過(guò)程中的孔隙、裂縫及破碎性漏失地層的高強(qiáng)度堵漏、承壓堵漏及儲(chǔ)層屏蔽暫堵作業(yè)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例I :300g水中加入IOg丙烯酸，用40%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至8 11，再加入40g丙烯酰胺，50g膨潤(rùn)土攪拌均勻，加入O. 8g過(guò)硫酸鉀和O. 08g N，N-二甲基丙烯酰胺，
3在50°C下恒溫反應(yīng)3h，得到塊狀水凝膠聚合物，經(jīng)破碎、烘干、粉碎后得到鉆井堵漏用高分子聚合物類(lèi)吸水材料。其他具體實(shí)施例按照表I給出組分進(jìn)行配制。表I 一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料實(shí)施例(單位以質(zhì)量百分比計(jì))
權(quán)利要求
1.一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特征是由單體A、單體B、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填充材料共聚而成，單體A為有機(jī)酸類(lèi)，包括CH2(CH3)kCHCOOH,其中R=0，1，2……和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一種或兩種，或馬來(lái)酸酐；單體B為有機(jī)酰胺類(lèi)包括CH2 (CH3) KCHC0NH2，其中R=0，I，2……或N-羥甲基丙烯酰胺中的一種或兩種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特征是所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特征是所述弓I發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特征是所述無(wú)機(jī)填充材料為高嶺土、膨潤(rùn)土、活性白土或硅粉中的一種或者其任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或4所述的一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特征是 上述各物質(zhì)的質(zhì)量配比范圍是單體A :單體B :交聯(lián)劑引發(fā)劑無(wú)機(jī)填充材料=(5°/Γ30%): (20% 70%) (O. 089Γ0. 4%) (O. 8 ％1· 9%) : (20% 55%)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特征是上述各物質(zhì)的質(zhì)量配比范圍是單體A :單體B :交聯(lián)劑引發(fā)劑無(wú)機(jī)填充材料=(5°/Γ30%) (20% 60%) (O. 089Γ0. 4%) (O. 8% 1· 9%) : (25% 50%)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉆井堵漏用高分子聚合物吸水材料，由單體A、單體B、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填充材料在一定溫度下恒溫共聚而成，該吸水材料制備工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，所得產(chǎn)品吸水倍數(shù)為3~7倍、有較好韌性和變形能力，在鉆井液中能夠耐受150℃高溫，適用于鉆井過(guò)程中的孔隙、裂縫及破碎性漏失地層的高強(qiáng)度堵漏、承壓堵漏及儲(chǔ)層屏蔽暫堵作業(yè)。
文檔編號(hào)C08F220/06GK102603968SQ201110256819
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者劉文堂, 劉昱彤, 呂躍濱, 周亞賢, 李旭東, 樊好福, 王依建, 耿曉慧, 郝紀(jì)雙, 郭建華 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)中原石油勘探局鉆井工程技術(shù)研究院, 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司