[发明专利]一种钻井防塌剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种钻井防塌剂的制备方法，属于高分子材料技术领域。按重量份数计，依次称取，35～45份改性淀粉，50～60改性添加剂，40～80份石蜡，10～15份异氰酸酯，22～25份正硅酸乙酯，将石蜡加入反应器中，于温度为45～60℃的条件下加热融化，并向反应器中依次加入改性淀粉，异氰酸酯，正硅酸乙酯和添加剂，于温度为45～55℃，转速为260～360r/min的条件下搅拌混合15～35min后，冷冻粉碎，得钻井防塌剂。

技术领域

本发明公开了一种钻井防塌剂的制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

防塌剂的种类很多，主要按其性能进行分类可分为无机类、高分子聚合物类、醇类、有机硅类、褐煤类、树脂类、油类、醋类及合成基类等。钻井液对井壁的冲击力大小影响到并壁的稳定性，紊流对井壁的冲击力大，塞流或平板流型对井壁的冲击力小，这些表现在钻井液的流型上，即钻井液的动塑比上。因此，凡能提高钻井液动塑比的处理剂也应称为防塌剂，这类防塌剂主要指正电胶、改性石棉及一些高分子聚合物。由于防塌剂种类繁多，许多防塌剂具有多种防塌机理。例如，正电胶具有对双电层的压缩作用及对钻井液流型的改进作用两方面的作用机理，具有镶嵌作用、高分子聚合物包被作用及低滤失作用三方面的机理。因此，对具有不同防塌机理的防塌剂应用不同的评价方法，钻井液滤失量的降低，使水分子不易进入岩心，从而降低了由于水化分散而引起的粘土不稳定作用，因此大多数降滤失剂也称为防塌剂。防塌剂进入岩心微裂缝，充填在岩心微裂缝的孔隙中，并在微裂缝中进行吸附，使水分子不易进入岩心，防止了枯土因水化作用而引起的膨胀分散，从而起到防塌作用。破胶剂将在局部点释放，破胶剂尺寸必须大于支撑剂填充带的空隙尺寸。实验证明破胶剂尺寸应和支撑剂大小一致或稍大于支撑剂效果最好。两种释放机理中，认为渗透释放机理是可靠的，并且破胶时间易于控制，挤压释放机理有时不能实现，因为在井眼处或低压下由于囊衣的柔韧性不能使胶囊破胶剂在地层闭合时压碎，但是这种机理的胶囊破胶剂可用于高压地层。现在普遍认为低压下主要以渗透释放为主；高压下以挤压释放为主，同时也存在着渗透释放，但高温下渗透释放明显加剧，以渗透释放为主。但传统的钻井防塌剂还存在抗渗透性差、防塌性能不足的缺点。

因此，如何改善传统钻井防塌剂存在的抗渗透性差、防塌性能不足的缺点，以获取更高综合性能的提高，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统钻井防塌剂存在的抗渗透性差、防塌性能不足的缺点，提供了一种钻井防塌剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将阳离子淀粉与水按质量比1：4～1：6混合，并加入阳离子淀粉质量0.6～0.8倍的丙烯酰胺和淀粉质量0.1～0.3倍的引发剂，搅拌混合后，过滤，干燥，得改性淀粉；

（2）将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比2：1～1：1混合，并加入聚乙二醇衍生物质量0.1～0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.08～0.12倍的二茂铁，搅拌混合，得处理剂；

（3）按重量份数计，依次称取：80～100份聚乙烯醇，40～60份明胶，250～350份水，30～40份戊二醛水溶液和10～25份盐酸，将聚乙烯醇与水混合，加热搅拌，得聚乙烯醇溶液，将聚乙烯醇溶液降温，并将降温后的聚乙烯醇溶液与明胶混合，并依次加入盐酸和戊二醛水溶液，搅拌混合后，过滤，切块，洗涤，真空干燥，得凝胶；

（4）将凝胶与水按质量比1：5～1：8混合，并调节pH至2.0～2.6，搅拌混合，得凝胶混合物，将凝胶混合物与预处理蒙脱石按质量比3：1～5：1混合，并加入凝胶混合物质量0.1～0.2倍的处理剂，搅拌混合后，得改性凝胶混合物，调节改性凝胶混合物的pH至5.6～6.6，过滤，干燥，得改性凝胶；