钻井液用仿生纳米封堵剂及其制备方法与流程

文档序号:11105931阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种钻井液用仿生纳米封堵剂,其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的:蒸馏水60~70份,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1~2份,乳酸20~30份,交联剂5~10份,纳米二氧化钛0.7~1.5份,分子量调节剂0.7~1.5份,过硫酸钾0.1~0.5重量份,氢氧化钠0.2~0.5份;

所述的交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种;所述的分子量调节剂为3-巯基丙酸异辛酯;

所述的钻井液用仿生纳米封堵剂的制备方法包括如下工艺步骤:①制备烷基溶液:在搅拌杯中加入30~40重量份数的蒸馏水,在搅拌过程中缓慢加入1~2重量份数的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和20~30重量份数的乳酸,搅拌均匀后,加入0.2~0.5重量份数的氢氧化钠与7~15重量份数的蒸馏水的水溶液,并再用标准氢氧化钠溶液调节pH值在7~8的范围内,搅拌均匀后制得烷基溶液,将烷基溶液放入养护瓶中养护;②制备钛基溶液:在烧杯中加入0.7~1.5重量份数的纳米二氧化钛,并用10~15重量份数的蒸馏水将其打湿,之后缓慢加入5~10重量份数的交联剂,至纳米二氧化钛完全分散(此时没有较小的颗粒),制得钛基溶液;③制备仿生纳米封堵剂:将0.7~1.5重量份数的分子量调节剂加入钛基溶液中,并补充5~10重量份数的蒸馏水,搅拌均匀后将其加入到养护瓶内的烷基溶液中,升温至55℃并搅拌均匀;将0.1~0.5重量份数的过硫酸钾溶于1~5重量份数的蒸馏水中,将得到的过硫酸钾溶液加入到烧杯中,升温,使其反应充分,之后用氢氧化钾溶液调节其pH值在7~9之间,降至室温,所得产物即为钻井液用仿生纳米封堵剂。

2.根据权利要求1所述的钻井液用仿生纳米封堵剂,其特征在于上述纳米二氧化钛粒径≤50nm。

3.根据权利要求1所述的钻井液用仿生纳米封堵剂,其特征在于上述乳酸固含量≥90%。

4.根据权利要求1所述的钻井液用仿生纳米封堵剂,其特征在于上述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的纯度≥99%,酸值mgKOH/g为270~280,水含量≤0.5%。

5.根据权利要求1所述的钻井液用仿生纳米封堵剂,其特征在于上述过硫酸钾纯度≥99%。

6.根据权利要求1所述的钻井液用仿生纳米封堵剂,其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的:蒸馏水70份,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1.3份,乳酸24份,交联剂6份,纳米二氧化钛1.0份,分子量调节剂1.0份,过硫酸钾0.2重量份,氢氧化钠0.3份;所述的交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯;

所述的钻井液用仿生纳米封堵剂的制备方法包括如下工艺步骤:①制备烷基溶液:在搅拌杯中加入37重量份数的蒸馏水,在搅拌过程中缓慢加入1.3重量份数的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和24重量份数的乳酸,搅拌均匀后,加入0.3重量份数的氢氧化钠与10重量份数的蒸馏水的水溶液,并再用标准氢氧化钠溶液调节pH值在7~8的范围内,搅拌均匀后制得烷基溶液,将烷基溶液放入养护瓶中养护,所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的纯度大于99%,酸值mgKOH/g为270~280,水含量≤0.5%,所述乳酸固含量≥90%;②制备钛基溶液:在烧杯中加入1.0重量份数的纳米二氧化钛,并用12重量份数的蒸馏水将其打湿,之后缓慢加入6重量份数的交联剂,至纳米二氧化钛完全分散,制得钛基溶液;所述纳米二氧化钛粒径≤50nm,所述交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯的密度为1.0531g/cm3,20℃测得,粘度为3.2mpa.s,20℃测得,纯度≥99%;③制备仿生纳米封堵剂:将1.0重量份数的分子量调节剂加入钛基溶液中,并补充8重量份数的蒸馏水,搅拌均匀后将其加入到养护瓶内的烷基溶液中,升温至55℃并搅拌均匀;将0.2重量份数的过硫酸钾溶于3重量份数的蒸馏水中,将得到的过硫酸钾溶液加入到烧杯中,升温至60℃,使其反应充分,反应时间为3.5h,之后用氢氧化钾溶液调节其pH值在7~9之间,降至室温,所得产物即为钻井液用仿生纳米封堵剂,所述分子量调节剂的有效含量≥99%;所述过硫酸钾的纯度≥99%。

7.根据权利要求1所述的钻井液用仿生纳米封堵剂,其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的:蒸馏水65份,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2份,乳酸20份,交联剂9份,纳米二氧化钛1.4份,分子量调节剂1.4份,过硫酸钾0.4重量份,氢氧化钠0.4份;所述的交联剂为聚乙二醇;

所述的钻井液用仿生纳米封堵剂的制备方法包括如下工艺步骤:①制备烷基溶液:在搅拌杯中加入30重量份数的蒸馏水,在搅拌过程中缓慢加入2重量份数的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和20重量份数的乳酸,搅拌均匀后,加入0.4重量份数的氢氧化钠与11重量份数的蒸馏水的水溶液,并再用标准氢氧化钠溶液调节pH值在7~8的范围内,搅拌均匀后制得烷基溶液,将烷基溶液放入养护瓶中养护,所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的纯度大于99%,酸值mgKOH/g为270~280,水含量≤0.5%。所述乳酸固含量≥90%;②制备钛基溶液:在烧杯中加入1.4重量份数的纳米二氧化钛,并用14重量份数的蒸馏水将其打湿,之后缓慢加入9重量份数的交联剂,至纳米二氧化钛完全分散,制得钛基溶液,所述纳米二氧化钛粒径≤50nm,所述交联剂聚乙二醇选用PEG-1000,PEG-1000的粘度为2.5mpa.s,20℃测得;③制备仿生纳米封堵剂:将1.4重量份数的分子量调节剂加入钛基溶液中,并补充5重量份数的蒸馏水,搅拌均匀后将其加入到养护瓶内的烷基溶液中,升温至55℃并搅拌均匀;将0.4重量份数的过硫酸钾溶于5重量份数的蒸馏水中,将得到的过硫酸钾溶液加入到烧杯中,升温至55℃,使其反应充分,反应时间为4.5h,之后用氢氧化钾溶液调节其pH值在7~9之间,降至室温,所得产物即为钻井液用仿生纳米封堵剂,所述分子量调节剂的有效含量≥99%;所述过硫酸钾的纯度≥99%。

8.根据权利要求1所述的钻井液用仿生纳米封堵剂,其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的:蒸馏水60份,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1份,乳酸20份,交联剂5份,纳米二氧化钛0.7份,分子量调节剂0.7份,过硫酸钾0.1重量份,氢氧化钠0.2份;所述的交联剂为三羟甲基丙烷;

所述的钻井液用仿生纳米封堵剂的制备方法包括如下工艺步骤:①制备烷基溶液:在搅拌杯中加入30重量份数的蒸馏水,在搅拌过程中缓慢加入1重量份数的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和20重量份数的乳酸,搅拌均匀后,加入0.2重量份氢氧化钠与7重量份数的蒸馏水的水溶液,并再用标准氢氧化钠溶液调节pH值在7~8的范围内,搅拌均匀后制得烷基溶液,将烷基溶液放入养护瓶中养护,所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的纯度≥99%,酸值mgKOH/g为270~280,水含量≤0.5%,所述乳酸固含量≥90%;②制备钛基溶液:在烧杯中加入0.7重量份数的纳米二氧化钛,并用13重量份数的蒸馏水将其打湿,之后缓慢加入5重量份数的交联剂,至纳米二氧化钛完全分散,制得钛基溶液;所述纳米二氧化钛粒径≤50nm,所述交联剂三羟甲基丙烷的密度为1.176g/cm3,20℃测得,纯度≥99%;③制备仿生纳米封堵剂:将0.7重量份数的分子量调节剂加入钛基溶液中,并补充8重量份数的蒸馏水,搅拌均匀后将其加入到养护瓶内的烷基溶液中,升温至55℃并搅拌均匀;将0.1重量份数的过硫酸钾溶于2重量份数的蒸馏水中,将得到的过硫酸钾溶液加入到烧杯中,升温至50℃,使其反应充分,反应时间为6h,之后用氢氧化钾溶液调节其pH值在7~9之间,降至室温,所得产物即为钻井液用仿生纳米封堵剂,所述分子量调节剂的有效含量≥99%;所述过硫酸钾的纯度≥99%。

9.一种权利要求1所述的钻井液用仿生纳米封堵剂的制备方法,其特征在于它包括如下工艺步骤:①制备烷基溶液:在搅拌杯中加入30~40重量份数的蒸馏水,在搅拌过程中缓慢加入1~2重量份数的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和20~30重量份数的乳酸,搅拌均匀后,加入0.2~0.5重量份氢氧化钠与7~15重量份数的蒸馏水的水溶液,并再用标准氢氧化钠溶液调节pH值在7~8的范围内,搅拌均匀后制得烷基溶液,将烷基溶液放入养护瓶中养护;②制备钛基溶液:在烧杯中加入0.7~1.5重量份数的纳米二氧化钛,并用10~15重量份数的蒸馏水将其打湿,之后缓慢加入5~10重量份数的交联剂,至纳米二氧化钛完全分散,制得钛基溶液;③制备仿生纳米封堵剂:将0.7~1.5重量份数的分子量调节剂加入钛基溶液中,并补充5~10重量份数的蒸馏水,搅拌均匀后将其加入到养护瓶内的烷基溶液中,升温至55℃并搅拌均匀;将0.1~0.5重量份数的过硫酸钾溶于1~5重量份数的蒸馏水中,将得到的过硫酸钾溶液加入到烧杯中,升温,使其反应充分,之后用氢氧化钾溶液调节其pH值在7~9之间,降至室温,所得产物即为钻井液用仿生纳米封堵剂。

10.根据权利要求9所述的钻井液用仿生纳米封堵剂的制备方法,其特征在于步骤③中将得到的过硫酸钾溶液加入到烧杯中,升温至50~60℃,使其反应3.5~6h。

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