一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料的製作方法
2023-05-22 22:26:11
專利名稱：一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料，屬於高分子材料製備領域，特別是涉及一種鑽井堵漏劑。
背景技術：
井漏是鑽井過程中長期存在且未能很好解決的技術難題。目前井漏的處理已經由開始的見漏就堵發展到現在的預防為主，防堵結合的技術思路，但是隨著勘探開發的深入，複雜地層的複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、終凝交聯劑， 交聯時間調節劑以及增強劑等，人為控制堵漏材料以液態或者膠狀形式進入漏層，與漏失地層孔隙和裂縫形態和尺寸適應性好，逐漸成為堵漏材料和堵漏技術發展的方向之一。高分子聚合物類堵漏材料一般通過丙烯酸、丙烯醯胺等親水性高分子材料製備而成，為了提高堵漏劑成膠強度和韌性，還在成膠過程中加入無機材料，如CN1080642A ;或在聚合物合成過程中加入無機填充材料形成較好強度和韌性的吸水材料如CN85102156。上述丙烯酸類由於加入了活化高嶺土和膨潤土，使得吸水樹脂的複合性能有所提高，尤其是耐熱性能有所提高，一般在120°C以下，不適用於150°C高溫地層堵漏需求，且形成的吸水材料吸水倍數過高，韌性較差，造成堵漏漿配製困難、封堵層承壓能力低。
發明內容
本發明的目的是為了克服以上堵漏材料承壓強度弱、抗溫能力差等不足，研製一種鑽井堵漏用高分子聚合物類吸水材料。本發明是通過下述技術方案加以實現
本發明由單體A、單體B、交聯劑、弓丨發劑和無機填充材料在一定溫度下恆溫共聚而成。上述單體A為有機酸類包括CH2 (CH3)kCHCOOH,其中R=0，1,2……和2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸中的一種或兩種，或馬來酸酐；
上述單體B為有機醯胺類CH2 (CH3)kCHCONH2，其中R=0，l，2……或N-羥甲基丙烯醯胺中的至少一種；
上述交聯劑是N，N-亞甲基雙丙烯醯胺；
上述弓I發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨和亞硫酸氫鈉。上述無機填充材料可以是高嶺土、膨潤土、活性白土、矽粉中的至少一種。上述各物質的質量配比範圍是單體A :單體B :交聯劑引發劑無機填充材料= (5% 30%) : (20% 70%) (O. 08% 0· 4%) (O. 8% 1· 9%) : (20% 55%)。本發明的有益效果是製備工藝簡單，操作簡便，所得產品吸水倍數為3 7倍、有較好韌性和變形能力，在鑽井液中能夠耐受150°C高溫，適用於鑽井過程中的孔隙、裂縫及破碎性漏失地層的高強度堵漏、承壓堵漏及儲層屏蔽暫堵作業。
具體實施例方式
實施例I :300g水中加入IOg丙烯酸，用40%的氫氧化鈉溶液調節pH值至8 11，再加入40g丙烯醯胺，50g膨潤土攪拌均勻，加入O. 8g過硫酸鉀和O. 08g N，N-二甲基丙烯醯胺，
3在50°C下恆溫反應3h，得到塊狀水凝膠聚合物，經破碎、烘乾、粉碎後得到鑽井堵漏用高分子聚合物類吸水材料。其他具體實施例按照表I給出組分進行配製。表I 一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料實施例(單位以質量百分比計)
權利要求
1.一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特徵是由單體A、單體B、交聯劑、引發劑和無機填充材料共聚而成，單體A為有機酸類，包括CH2(CH3)kCHCOOH,其中R=0，1，2……和2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸中的一種或兩種，或馬來酸酐；單體B為有機醯胺類包括CH2 (CH3) KCHC0NH2，其中R=0，I，2……或N-羥甲基丙烯醯胺中的一種或兩種。
2.根據權利要求I所述的一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特徵是所述交聯劑為N，N-亞甲基雙丙烯醯胺。
3.根據權利要求I或2所述的一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特徵是所述弓I發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨和亞硫酸氫鈉。
4.根據權利要求I所述的一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特徵是所述無機填充材料為高嶺土、膨潤土、活性白土或矽粉中的一種或者其任意組合。
5.根據權利要求I或2或4所述的一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特徵是 上述各物質的質量配比範圍是單體A :單體B :交聯劑引發劑無機填充材料=(5°/Γ30%): (20% 70%) (O. 089Γ0. 4%) (O. 8 ％1· 9%) : (20% 55%)。
6.根據權利要求5所述的一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料，其特徵是上述各物質的質量配比範圍是單體A :單體B :交聯劑引發劑無機填充材料=(5°/Γ30%) (20% 60%) (O. 089Γ0. 4%) (O. 8% 1· 9%) : (25% 50%)。
全文摘要
本發明涉及一種鑽井堵漏用高分子聚合物吸水材料，由單體A、單體B、交聯劑、引發劑和無機填充材料在一定溫度下恆溫共聚而成，該吸水材料製備工藝簡單，操作簡便，所得產品吸水倍數為3~7倍、有較好韌性和變形能力，在鑽井液中能夠耐受150℃高溫，適用於鑽井過程中的孔隙、裂縫及破碎性漏失地層的高強度堵漏、承壓堵漏及儲層屏蔽暫堵作業。
文檔編號C08F220/06GK102603968SQ201110256819
公開日2012年7月25日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者劉文堂, 劉昱彤, 呂躍濱, 周亞賢, 李旭東, 樊好福, 王依建, 耿曉慧, 郝紀雙, 郭建華 申請人:中國石化集團中原石油勘探局鑽井工程技術研究院, 中國石油化工集團公司