本发明公开了一种包被剂的制备方法，属于石油天然气钻井技术领域。
背景技术：
包被剂是钻井液体系中使用的一种重要添加剂，能有效地包被钻屑，防止钻屑和泥页岩水化，防止井壁垮塌，有利于井壁稳定，提高钻井速度，同时还兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能。
目前，国内外研制和使用了聚丙烯酸类聚合物包被剂pac141、两性离子聚合物包被剂fa367及聚丙烯酰胺钾类包被剂k-pam等，这些包被剂在各自适用的钻井液体系中表现出了较好的性能，改善了钻井液体系的流变性，但在现场使用过程中，也表现出了一些不足：只适用于某种特定的钻井液体系，如pac141主要应用于聚合物钻井液体系，对盐水或饱和盐水钻井液体系却不适用；抗温性不够理想，pac141等几种包被剂抗温最高只能达到150℃，对于深井及超深井，其井下温度有时达到180℃，包被作用降低，甚至失效；抗盐性不够理想，pac141等几种包被剂在10%nacl及以上浓度溶液中时，会产生絮体，降低或失去包被作用；环保型指标，如重金属含量，不满足相应国家标准要求。同时，由于包被剂主要采用合成工艺，聚合物分子量高，可生物降解性低。
随着钻井技术的发展，大角度井、水平井、扩张井、延伸井、及定向造斜井等各种高难度的井位也在不断增加，对稳定井壁、防止坍塌、抑制钻屑水化分散、提高钻井速度等方面也有了更高的要求。原有的常规包被剂已经不能满足现场施工的要求。盐水钻井液体系较淡水钻井液体系具有更强的抑制性，能够更好地抑制粘土水化，保护井壁稳定，能够更好地实现钻井安全及油气层保护。包被剂作为盐水体系中重要组成部分，其抗盐能力能够很大程度上决定盐水钻井液的好坏。但是目前市面上包被剂的抗盐性不够理想，包被作用低的。
为解决上述问题，现有关专利如一种水基钻井液用包被剂，该包被剂是由液体聚丙烯酰胺，amps，n-甲基吡咯烷酮，纯碱，助溶剂，亚硫酸氢钠和双氧水组成，该包被剂加入钻井液后可有效控制滤矢量，还可用于盐水钻井液体系。一种水基钻井液用低分子量阳离子聚丙烯酰胺包被剂及其制备方法，该包被剂由三种单体共聚而成，用于水基钻井液中，易溶解，便于现场应用，同时包被抑制效果良好，能够提高钻井液体系的性能。这些包被剂在各自适用的钻井液体系中表现出了较好的性能，改善了钻井液体系的流变性，但在使用过程中，也表现出了一些不足，主要是包被剂的抗温性不够理想，在这种井下环境中包被剂包被作用易降低，甚至失效，同时现有钻井液包被剂主要采用合成工艺，聚合物分子量高，可生物降解性较低，易对环境造成污染，这些问题严重阻碍了钻井液包被剂的发展。
因此，发明一种抗盐性好的包被剂对石油天然气钻井技术领域具有积极意义。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前市面上包被剂的抗盐性不够理想，包被作用低的缺陷，提供了一种的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种包被剂的制备方法为：
将矿物复合物、改性竹纤维、改性硅酸凝胶、丙烯酸树脂混合后，放入反应釜中，加热升温至70～80℃，搅拌反应20～30min，即得包被剂；
矿物复合物制备方法为：
将高岭土、矿渣、质量分数为40%的硅酸钠溶液混合后，放入带有搅拌器的反应釜中，搅拌反应20～30min，得到矿物复合物，备用；
改性竹纤维制备方法为：
将质量分数为30%的氯乙酸溶液、异丙醇按质量比为2︰3混合后得到混合液，将竹纤维、混合液、质量分数为10%的氢氧化钠溶液混合后装入烧杯中，并向烧杯中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下，加热升温至30～40℃，搅拌30～40min，得到改性竹纤维，备用；
改性硅酸凝胶制备方法为：
（1）将质量分数为5%的稀盐酸、饱和硅酸钠溶液按质量比为1︰2混合后，放入搅拌仪中，搅拌反应20～30min，得到硅酸溶胶，再向搅拌仪中加入质量分数为35%的浓盐酸，得到硅酸凝胶；
（2）收集绿藻，将其放入粉碎机中粉碎20～30min后，得到海藻粉碎物，将上述硅酸凝胶、海藻粉碎物混合后放入发酵罐中，再向发酵罐中加入海藻粉碎物质量8～10%的沼气液，密封发酵1～2周，出料，得到改性硅酸凝胶，备用；
丙烯酸树脂制备方法为：
将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯混合放入带有搅拌器的反应釜中，在温度为110～120℃的条件下，搅拌反应30～40min，得到预处理物，将预处理物、过氧化苯甲酰按质量比为4︰1混合后放入搅拌仪中，向搅拌仪中加入乙醇胺，调节ph，得到丙烯酸树脂。
包被剂原料中矿物复合物、改性竹纤维、改性硅酸凝胶、丙烯酸树脂质量比为1︰1︰1︰2。
矿物复合物制备方法中高岭土、矿渣、质量分数为40%的硅酸钠溶液混合质量比为2︰2︰3。
改性竹纤维制备方法中竹纤维、混合液、质量分数为10%的氢氧化钠溶液混合质量比为3︰2︰1。
改性硅酸凝胶制备方法中质量分数为5%的稀盐酸、饱和硅酸钠溶液混合质量比为1︰2，控制所加入的浓盐酸为硅酸溶胶质量20～30%。
改性硅酸凝胶制备方法中上述硅酸凝胶、海藻粉碎物混合质量比为1︰1。
丙烯酸树脂制备方法中丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯混合质量比为3︰2︰3。
丙烯酸树脂制备方法中预处理物、过氧化苯甲酰混合质量比为4︰1，加乙醇胺调节ph为7.0～8.0。
本发明的有益效果是：
（1）本发明首先以高岭土、矿渣、硅酸钠为原料合成矿物复合物，无机矿物在水玻璃激发下生成二氧化硅和氧化铝的无定形体，这种无定形体具有与四氧化硅、四氧化铝相同的四面体随机分布的三维网络结构，矿物复合物强度高、具有优异的力学性能、耐酸碱性能，由于其在水化时不产生钙矾石等硫铝酸盐矿物，故其具有较强的耐腐蚀性，它在酸性溶液和各种有机溶剂中的稳定性良好，耐高温性好，水化后保持良好的体积稳定性，它的使用大大增强了本发明制得的包被剂的耐酸碱性及稳定性，再以竹纤维为原料，竹纤维表面含有大量羟基，羟基具有亲水性，可以将水分子锁在竹纤维表面，起到锁水、保水的作用，它的使用可提高本发明制得的包被剂的保水性能，竹纤维和氯乙酸在碱性条件下反应制得改性竹纤维，即为醚化竹纤维，醚化水苔纤维具有成膜、黏接、保水、胶体保护等作用，其成膜性好，其溶于水后形成胶黏状液，可有效提升本发明制得的包被剂的保水性能；
（2）本发明所制备的硅酸凝胶可以与聚合物凝胶相互复合粘结，提高了包被剂增粘包被能力，并提高了包被剂抗温能力，而后以海藻为原料，海藻中含有海藻糖，通过发酵作用，使得海藻糖与硅酸凝胶结合在一起，当本发明制得的包被剂进入到高盐环境中时，海藻糖会在包被剂表面形成保护膜，有效抑制盐分的进入，减少盐分对包被剂的影响，提高包被剂的抗盐性，丙烯酸树脂性质稳定，耐化学性好，并且其粘性好，可将包被剂中各组分牢牢的粘结在一起，使得分子量大幅度增加，提高了包被剂的包被性、抑制性、热稳定性与抗盐污染能力，使钻井液流变性大大提高，将矿物复合物、改性竹纤维、改性硅酸凝胶、丙烯酸树脂混合反应，即得包被剂，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
将高岭土、矿渣、质量分数为40%的硅酸钠溶液按质量比为2︰2︰3混合后，放入带有搅拌器的反应釜中，搅拌反应20～30min，得到矿物复合物，备用；将质量分数为30%的氯乙酸溶液、异丙醇按质量比为2︰3混合后得到混合液，将竹纤维、混合液、质量分数为10%的氢氧化钠溶液按质量比为3︰2︰1混合后装入烧杯中，并向烧杯中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下，加热升温至30～40℃，搅拌30～40min，得到改性竹纤维，备用；将质量分数为5%的稀盐酸、饱和硅酸钠溶液按质量比为1︰2混合后，放入搅拌仪中，搅拌反应20～30min，得到硅酸溶胶，再向搅拌仪中加入硅酸溶胶质量20～30%的质量分数为35%的浓盐酸，得到硅酸凝胶；收集绿藻，将其放入粉碎机中粉碎20～30min后，得到海藻粉碎物，将上述硅酸凝胶、海藻粉碎物按质量比为1︰1混合后放入发酵罐中，再向发酵罐中加入海藻粉碎物质量8～10%的沼气液，密封发酵1～2周，出料，得到改性硅酸凝胶，备用；将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯按质量比为3︰2︰3放入带有搅拌器的反应釜中，在温度为110～120℃的条件下，搅拌反应30～40min，得到预处理物，将预处理物、过氧化苯甲酰按质量比为4︰1混合后放入搅拌仪中，向搅拌仪中加入乙醇胺，调节ph至7.0～8.0，得到丙烯酸树脂；将备用矿物复合物、备用改性竹纤维、备用改性硅酸凝胶、上述丙烯酸树脂按质量比为1︰1︰1︰2混合后，放入反应釜中，加热升温至70～80℃，搅拌反应20～30min，即得包被剂。
矿物复合物的制备：将高岭土、矿渣、质量分数为40%的硅酸钠溶液按质量比为2︰2︰3混合后，放入带有搅拌器的反应釜中，搅拌反应20min，得到矿物复合物，备用；
改性竹纤维的制备：
将质量分数为30%的氯乙酸溶液、异丙醇按质量比为2︰3混合后得到混合液，将竹纤维、混合液、质量分数为10%的氢氧化钠溶液按质量比为3︰2︰1混合后装入烧杯中，并向烧杯中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下，加热升温至30℃，搅拌30min，得到改性竹纤维，备用；
改性硅酸凝胶的制备：
将质量分数为5%的稀盐酸、饱和硅酸钠溶液按质量比为1︰2混合后，放入搅拌仪中，搅拌反应20min，得到硅酸溶胶，再向搅拌仪中加入硅酸溶胶质量20%的质量分数为35%的浓盐酸，得到硅酸凝胶；
收集绿藻，将其放入粉碎机中粉碎20min后，得到海藻粉碎物，将上述硅酸凝胶、海藻粉碎物按质量比为1︰1混合后放入发酵罐中，再向发酵罐中加入海藻粉碎物质量8%的沼气液，密封发酵1周，出料，得到改性硅酸凝胶，备用；
包被剂的制备：
将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯按质量比为3︰2︰3放入带有搅拌器的反应釜中，在温度为110℃的条件下，搅拌反应30min，得到预处理物，将预处理物、过氧化苯甲酰按质量比为4︰1混合后放入搅拌仪中，向搅拌仪中加入乙醇胺，调节ph至7.0，得到丙烯酸树脂；
将备用矿物复合物、备用改性竹纤维、备用改性硅酸凝胶、上述丙烯酸树脂按质量比为1︰1︰1︰2混合后，放入反应釜中，加热升温至80℃，搅拌反应20min，即得包被剂。
矿物复合物的制备：将高岭土、矿渣、质量分数为40%的硅酸钠溶液按质量比为2︰2︰3混合后，放入带有搅拌器的反应釜中，搅拌反应25min，得到矿物复合物，备用；
改性竹纤维的制备：
将质量分数为30%的氯乙酸溶液、异丙醇按质量比为2︰3混合后得到混合液，将竹纤维、混合液、质量分数为10%的氢氧化钠溶液按质量比为3︰2︰1混合后装入烧杯中，并向烧杯中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下，加热升温至35℃，搅拌35min，得到改性竹纤维，备用；
改性硅酸凝胶的制备：
将质量分数为5%的稀盐酸、饱和硅酸钠溶液按质量比为1︰2混合后，放入搅拌仪中，搅拌反应25min，得到硅酸溶胶，再向搅拌仪中加入硅酸溶胶质量25%的质量分数为35%的浓盐酸，得到硅酸凝胶；
收集绿藻，将其放入粉碎机中粉碎25min后，得到海藻粉碎物，将上述硅酸凝胶、海藻粉碎物按质量比为1︰1混合后放入发酵罐中，再向发酵罐中加入海藻粉碎物质量9%的沼气液，密封发酵1周，出料，得到改性硅酸凝胶，备用；
包被剂的制备：
将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯按质量比为3︰2︰3放入带有搅拌器的反应釜中，在温度为115℃的条件下，搅拌反应35min，得到预处理物，将预处理物、过氧化苯甲酰按质量比为4︰1混合后放入搅拌仪中，向搅拌仪中加入乙醇胺，调节ph至7.5，得到丙烯酸树脂；
将备用矿物复合物、备用改性竹纤维、备用改性硅酸凝胶、上述丙烯酸树脂按质量比为1︰1︰1︰2混合后，放入反应釜中，加热升温至75℃，搅拌反应25min，即得包被剂。
矿物复合物的制备：将高岭土、矿渣、质量分数为40%的硅酸钠溶液按质量比为2︰2︰3混合后，放入带有搅拌器的反应釜中，搅拌反应30min，得到矿物复合物，备用；
改性竹纤维的制备：
将质量分数为30%的氯乙酸溶液、异丙醇按质量比为2︰3混合后得到混合液，将竹纤维、混合液、质量分数为10%的氢氧化钠溶液按质量比为3︰2︰1混合后装入烧杯中，并向烧杯中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下，加热升温至40℃，搅拌40min，得到改性竹纤维，备用；
改性硅酸凝胶的制备：
将质量分数为5%的稀盐酸、饱和硅酸钠溶液按质量比为1︰2混合后，放入搅拌仪中，搅拌反应30min，得到硅酸溶胶，再向搅拌仪中加入硅酸溶胶质量30%的质量分数为35%的浓盐酸，得到硅酸凝胶；
收集绿藻，将其放入粉碎机中粉碎30min后，得到海藻粉碎物，将上述硅酸凝胶、海藻粉碎物按质量比为1︰1混合后放入发酵罐中，再向发酵罐中加入海藻粉碎物质量10%的沼气液，密封发酵2周，出料，得到改性硅酸凝胶，备用；
包被剂的制备：
将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯按质量比为3︰2︰3放入带有搅拌器的反应釜中，在温度为120℃的条件下，搅拌反应40min，得到预处理物，将预处理物、过氧化苯甲酰按质量比为4︰1混合后放入搅拌仪中，向搅拌仪中加入乙醇胺，调节ph至8.0，得到丙烯酸树脂；
将备用矿物复合物、备用改性竹纤维、备用改性硅酸凝胶、上述丙烯酸树脂按质量比为1︰1︰1︰2混合后，放入反应釜中，加热升温至80℃，搅拌反应30min，即得包被剂。
对比例1：与实例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少改性竹纤维。
对比例2：与实例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少改性硅酸凝胶。
对比例3：新疆某公司生产的包被剂。
抗盐性测试：在氯化钠盐水钻井液体系、氯化钾钻井液体系及有机盐钻井液体系中分别加入0.5%实例1～3和对比例中的包被剂，按gb/t16783.1-2006的规定在六速旋转粘度计上测定样品溶液的φ600、φ300的粘度。
膨胀量测试按q_12sybhz0054-2017标准进行检测。
表1包被剂性能测定结果
根据上述检测数据可知加入本发明包被剂后，钻井液性能优于对比例包被剂的钻井液性能，提粘抗盐能力都大大加强，比市场同类包被剂包被抑制作用更强，具有极强的包被抑制作用，具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。