專利名稱：一種可控膨脹堵漏劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油氣田鉆井堵漏作業(yè)中的可控膨脹堵漏劑，特別是能夠控制 其吸水速度的膨脹堵漏劑。
背景技術(shù)：
目前治理井漏的堵漏材料存在著以下缺陷一是堵漏過程中自身的可變形性較 差，稍大于漏層孔隙、裂縫或與漏層孔隙、裂縫形狀不匹配的顆粒就不易進(jìn)入，在漏層表而 形成堆積，并未深入漏層。二是堵漏材料不具有膨脹性或只有微小的膨脹量，在外部力的作 用下不易穩(wěn)定地滯留在漏層中。由于上述原因，使用這些堵漏材料時(shí)，易造成堵漏效果不佳 和堵漏后發(fā)生重復(fù)性漏失。比較有效和現(xiàn)實(shí)的辦法是使用具有膨脹功能的堵漏劑。吸水膨脹類的化學(xué)堵漏 劑，是一種新型的功能性高分子堵漏材料，具有極高的吸水和保水功能，它是一種具有多種 幾何形狀的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子合成樹脂，遇水膨脹有一定的粘度和膨脹性，并形成具有一 定強(qiáng)度的彈性凝膠，具有良好的抗溫性、抗鹽性和穩(wěn)定性?？梢詥为?dú)使用或是跟其他堵漏材 料混合使用以控制鉆井液的漏失。在受壓情況下，易鉆入裂縫或巖石孔隙，滯留并產(chǎn)生堵 塞，同時(shí)吸水樹脂進(jìn)入漏層后仍會(huì)繼續(xù)膨脹，從而阻止鉆井液漏入地層，增強(qiáng)了堵漏效果， 吸水樹脂在裂縫里的填充作用提高了漏失地層的強(qiáng)度。與傳統(tǒng)的堵漏材料相比，吸水膨脹 類的化學(xué)堵漏劑用量少，施工簡(jiǎn)單方便，具有很好的封堵能力。但是，吸水膨脹類的化學(xué)堵 漏劑吸水速度過快，應(yīng)用于堵漏作業(yè)的話，容易造成泵送困難，并且會(huì)影響鉆井液性能，對(duì) 堵漏效果也有相當(dāng)?shù)臏p弱作用。并且針對(duì)一些大裂縫、高滲透地層，吸水樹脂的強(qiáng)度和抗溫 性達(dá)不到堵漏要求。從既能滿足目前堵漏劑具有膨脹功能，又能控制膨脹類堵漏劑的膨脹 速度，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度大、抗溫抗鹽性好等苛求要求的角度出發(fā)，首先研制出可控膨脹堵 漏劑，是目前乃至將來迫切期望的大事。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)為主要原料，采用連鎖聚合原理，合成了 可控膨脹堵漏劑P，這種堵漏劑作為單劑本身易合成、成本低，具有可變形性、較好強(qiáng)度、抗 鹽性，能在很大程度上控制自身的吸水膨脹速度要求，同時(shí)對(duì)鉆井液性能無影響?？煽嘏蛎?堵漏劑P不同于其他的膨脹類堵漏劑，可控膨脹是它的主要功效，同時(shí)兼易合成、成本低、 可變形性、較好強(qiáng)度、抗溫性、抗鹽性等多功能，是目前油氣鉆探過程中一項(xiàng)重要的技術(shù)措 施；可控膨脹堵漏劑狀在加入鉆井液初期不會(huì)影響鉆井液性能，在到達(dá)漏層時(shí)迅速膨脹， 達(dá)到定位堵漏的目的，從而能夠有效改善漏失地層，提高漏失地層承壓能力。本發(fā)明的目的是為了使堵漏劑具有膨脹可控性、可變形性、自適應(yīng)性，同時(shí)具有 使用成本低、方法簡(jiǎn)單、不需停鉆處理，特提供一種可控膨脹堵漏劑。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種可控膨脹堵漏劑，其特征是制備 該堵漏劑所用原料的組分及含量如下，其中含量的質(zhì)量單位為克或千克；水H2O 飲用水120
丙烯酸C3H4A簡(jiǎn)稱AA7-12
丙烯酰胺C3H5NO簡(jiǎn)稱AM18-23
超細(xì)碳酸鈣CaCO3 指CaCO3直徑在0. 02 μ m至0. 1 μ m之間的粉末 3_6
中和劑百分濃度為30%的NaOH溶液12-20
交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺 簡(jiǎn)稱NMBA0.05-1
弓 I 發(fā)劑Na2SO3 和(NH4) 2S208 混合物0.4-0.8
乳化劑山梨糖醇酐單油酸酯簡(jiǎn)稱司班803-7
石蠟C18-C3tl直鏈烷烴35-45。其制備方法是先將120g水放入反應(yīng)罐里，攪拌中緩慢加入反應(yīng)主體AA7_12g和 AM18-23g ；待完全溶解后，緩慢滴加中和劑30%的NaOH溶液12-20g，將溶液pH值調(diào)至9-11 ； 然后緩慢加入超細(xì) CaC033-6g,交聯(lián)劑 NMBAO. 05-lg,引發(fā)劑 Na2SO3 和(NH4) 2S2080. 4-0. 8g， 加完后在水浴溫度為40-60°C條件下恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)50-150min ；反應(yīng)完成后，得到彈性凝膠 體，將其剪切、烘干，樣品待用；再將35-45g石蠟加熱至液態(tài)狀，將上述樣品加入液態(tài)石蠟 中，緩慢加入乳化劑司班80 3-7g，繼續(xù)攪拌30-45分鐘，直到樣品在液態(tài)石蠟中分散均勻； 然后在60-80°C條件下干燥、碾碎，制得本產(chǎn)品可控膨脹堵漏劑，代號(hào)P。上述制備方法所用丙烯酸(AA)沸點(diǎn)141°C，密度P 1.05，含量≥99%;丙烯酰 胺(AM)沸點(diǎn)125 °C，密度P 1. 122，含量≥98%;石蠟為56#石蠟，熔程50-65 °C、密度 P 0. 880-0. 915，芳烴含量≤0. 5% ；所用乳化劑司班_80抗溫150°C、含量≥98%。上述制備方法所用超細(xì)CaCO3、中和劑30%Na0H、交聯(lián)劑NMBA、引發(fā)劑Na2SO3和 (NH4) 2S208均為市面上銷售產(chǎn)品，購(gòu)置時(shí)嚴(yán)格按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企標(biāo)檢驗(yàn)，合格者才能使用。具 體見表1。表1 生產(chǎn)可控膨脹堵漏劑狀基本原料明細(xì)表
權(quán)利要求
1.一種可控膨脹堵漏劑，其特征是制備該堵漏劑所用原料的組分及含量如下，其中 含量的質(zhì)量單位為克或千克；水、代號(hào)H20、為飲用水、含量120 ；丙烯酸C3H4O2、簡(jiǎn)稱AA、 7-12 ；丙烯酰胺C3H5N0、簡(jiǎn)稱AM、18-23 ；超細(xì)碳酸鈣CaCO3、是指顆粒直徑在0. 02 μ m至 0. Iym之間的粉末、3-6 ；中和劑是用質(zhì)量百分濃度為30%Na0H溶液、12-20 ；交聯(lián)劑用 N, N-亞甲基雙丙烯酰胺、簡(jiǎn)稱ΝΜΒΑ、0. 05-1 ；引發(fā)劑用Na2SOjP (NH4 )品08混合物、0. 4-0. 8 ； 乳化劑用山梨糖醇酐單油酸酯、簡(jiǎn)稱司班80、3-7 ；石蠟C18-C3tl直鏈烷烴、35-45 ；其制備方 法是先將120g水放入反應(yīng)罐里，攪拌中緩慢加入反應(yīng)主體AA7-12g和AM18-23g ；待完全 溶解后，緩慢滴加中和劑30%濃度NaOH溶液12-20g，將溶液pH值調(diào)至9_11 ；然后緩慢加入 超細(xì) CaC033-6g，交聯(lián)劑 NMBAO. 05_lg，引發(fā)劑 Na2SO3 和(NH4)2S2O8 混合物 0. 4-0. 8g，加完后 在水浴溫度為40-60°C條件下恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)50-150min ；反應(yīng)完成后，得到彈性凝膠體，將 其剪切、烘干，樣品待用；再將35-45g石蠟加熱至液態(tài)狀，將上述樣品加入液態(tài)石蠟中；緩 慢加入乳化劑司班80 3-7g，繼續(xù)攪拌30-45分鐘，直到樣品在液態(tài)石蠟中分散均勻；最后 在60-80°C條件下干燥、碾碎，制得本產(chǎn)品可控膨脹堵漏劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可控膨脹堵漏劑，其特征是制備該堵漏劑所用原料丙烯酸、沸 點(diǎn)141°C、密度P 1. 05、含量彡99% ；丙烯酰胺、沸點(diǎn)125°C、密度P 1. 122、含量彡98% ；石蠟 為56#石蠟、熔程50-65°C、密度P 0. 880-0. 915、芳烴含量彡0. 5% ；所用乳化劑司班_80、 抗溫150°C、含量彡98%。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于油氣田鉆井堵漏作業(yè)中的可控膨脹堵漏劑。它具有膨脹可控性、可變形性、自適應(yīng)性等特點(diǎn)。其技術(shù)方案是制備該堵漏劑所用原料的組分及含量，水120g；丙烯酸7-12g；丙烯酸胺18-23g；超細(xì)CaCO33-6g；中和劑12-20g；交聯(lián)劑0.05-1g；引發(fā)劑0.4-0.8g；乳化劑3-7g；石蠟35-45g；制備方法是將120g水放入反應(yīng)罐，攪拌中加入丙烯酸和丙烯酸胺；溶解后滴加中和劑NaOH，將溶液pH調(diào)至9-11；然后加入超細(xì)CaCO3、交聯(lián)劑NMBH、引發(fā)劑Na2SO3和(NH4)S2O8，在40-60℃下攪拌反應(yīng)50-150min得樣品；將石蠟加熱至液態(tài)，樣品加入石蠟中，再加入司班80，攪拌均勻、干燥碾碎得產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品為可控膨脹速度、多功能堵漏劑，用于油氣田鉆井堵漏作業(yè)中。
文檔編號(hào)C09K8/42GK102146280SQ201110047689
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者伊達(dá), 唐繼平, 梁紅軍, 潘麗娟, 王平全, 苗娟 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)