[发明专利]一种钻井液用纳米碳酸钙-淀粉复合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明设计石油勘探井和生产井在钻井过程中所使用的一种钻井液处理剂，该处理剂适用于保护储层的屏蔽暂堵技术。

技术背景

目前，在油田的勘探和开发过程中，国内外诸多的大油田都进入了后期开发阶段，一些低品味油藏相继投入开发。这些油藏的勘探开发难度大，对钻井液要求高。在钻井过程中，钻井液是必不可少的。它能起到携带和悬浮岩屑，稳定井壁和平衡地层压力，冷却和润滑钻头、钻具，传递水动力等作用，钻井液性能的好坏直接影响钻井的井身质量和钻进速度。在低品味地层钻井过程中，为了防止钻井液漏失以及保护油气层，人们开发出屏蔽暂堵技术。即在钻井过程中，在井壁上快速形成薄而致密的暂堵层，在完井时，采用酸化或者氧化的方法来解除暂堵层，恢复油流通道。该技术在80年代中期到90年代后期非常盛行，直到现在还具有一定的指导意义。但在该技术的应用过程中，存在一些缺陷，其中最主要的，在酸化或者氧化解除泥饼伤害的过程中不易控制酸/氧化剂的用量，且酸洗可能会分解不均匀仅把大颗粒碳酸钙酸化成更细微的碳酸钙，同时在酸洗过程中会溶蚀储层的土质，进而对储层产生二次污染。2006年，M-I Swaco公司率先提出了自解堵屏蔽暂堵技术：即合理设计出理想暂堵体系，使之快速形成致密外泥饼；同时，在泥饼中能够形成有效油流通道(疏水通道)，使油气容易进入井眼，而能有效阻止水相。该项技术特点之一就是把疏水改性粒子与疏水改性聚合物进行交联复合，增强形成的暂堵层的强度，并利用改性后的疏水特性，完井后通过控制返排作用，油流在较低的启动压力条件下通过疏水暂堵层，进而破坏暂增强形成的暂堵层的强度，最终达到自动消除暂堵层的目的。但是，目前，还没有任何关于纳米碳酸钙-淀粉复合物合成的相关报道。

本发明的目的在于克服现有暂堵技术的不足而提供的一种性能稳定、抗温性强且具有突出储层保护性能的纳米碳酸钙-淀粉复合物。

发明内容

本发明的目的：针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种纳米碳酸钙-淀粉复合物的制备方法与应用，利用本发明的复合物能够拓宽屏蔽暂堵技术的应用领域，减少常规暂堵技术存在的二次伤害问题，降低油流启动压力，对储层进行有效保护。

本发明的构思：先以淀粉为主要载体，通过苯甲酰氯反应，控制其反应过程，在改性过程中，加入纳米碳酸钙，进一步反应，纯化后即得到本发明的复合物。

本发明涉及到纳米碳酸钙-淀粉复合物；以1000重量份计，由下述组分组成：

淀粉200-400份，乙醇溶液(乙醇浓度15％)800-1000份，碳酸钠20-50份，辛烯基琥珀酸酐100-400份，纳米碳酸钙20-60份，冰醋酸20-30份，余量为水。

其中，所述淀粉为蜡质玉米淀粉。

其中，所述纳米碳酸钙为吸油值大于30gDOP/100g、粒径在100-300nm之间的纳米碳酸钙。

实现本发明通过以下技术方案达到的：

(1)将一定量的淀粉溶于800-1000毫升的乙醇溶液中(乙醇浓度15％)；

(2)在1500转/分钟下高速搅拌10-30分钟；

(3)将形成的淀粉乳液倒入2升的三口烧瓶中；

(4)用质量分数为3.0％的碳酸钠溶液调pH值至6.0-8.0之间；

(5)在1500转/分钟下25℃水浴中搅拌20-40分钟；

(6)升温至35℃，缓慢地滴入质量分数为5.0％的辛烯基琥珀酸酐溶液，反应20-30min；

(7)缓慢加入一定量的纳米碳酸钙，将温度提高到30-50℃，高速搅拌30-50分钟；

(8)加入质量分数为10.0％的冰醋酸，继续搅拌10-30分钟；

(9)停止搅拌，将温度降至室温；

(10)用有机溶剂沉淀、洗涤10-30次，在60℃真空干燥箱中干燥得本发明产品。

上述的淀粉是蜡质玉米淀粉，由德州大成食品有限公司生产；碳酸钠，由杭州化学试剂有限公司生产；纳米碳酸钙，代号为SPSL-2，由江西华明纳米碳酸钙有限公司生产；冰醋酸，由德州华鲁恒升生产。

上述的淀粉加入量在200-400克之间。

上述的有机溶剂可以为乙醇、丙醇、己烷、丙酮、石油醚和/或水中的一种或几种。

上述的纳米碳酸钙的加量为20-60克。

上述的琥珀酸酐可以为十二烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、苯基琥珀酸酐和2，2-二甲基琥珀酸酐。

具体实施方式

按照上述步骤制备纳米碳酸钙-淀粉复合物，其性能如下：

实施例1：