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本发明的抗高温插层改性纳米碳化钛复合封堵剂作为纳米封堵剂,其粒径分布在90-330nm之间,能够有效的封堵泥页岩井壁中纳米尺寸的孔隙,从而可以有效稳定井壁、防止垮塌,同时其制备方法原理可靠,具有广阔的市场前景;本发明所使用的油基钻井液在泥页岩地层条件下的流变性、稳定性以及封堵性等方面性能良好。
所述抗高温插层改性纳米碳化钛复合封堵剂的制备步骤如下:
将纳米碳化钛置于60-70℃条件下真空干燥,取干燥后的纳米碳化钛加入到去离子水的分散液中进行超声分散,然后边搅拌边滴加插层剂,然后置于40-50℃反应,冷却至室温,离心分离,再超声分散,抽滤,洗涤,得到插层改性纳米碳化钛,然后,将得到的插层改性纳米碳化钛用去离子水进行超声分散,分散液置于反应器中,通氮气20-30min后,加入共聚单体对十二烷基苯乙烯,丙烯酸十六烷基酯类化合物,乙烯基环烷类化合物于反应器中,并用20%-25%的NaOH水溶液将体系pH值调节到6.5-7.5之间,升温至60-70℃,再加入交联剂及引发剂反应4-5h,反应完毕后,冷却至室温,制备得的样品用蒸馏水洗涤至中性,然后置于50-60℃条件下真空干燥,将烘干的样品进行研磨,得到抗高温插层改性纳米碳化钛复合封堵剂。
所述插层剂为四甲基氢氧化铵(TMAOH)、二甲基亚砜(DMSO)中的一种;
所述丙烯酸十六烷基酯类化合物为丙烯酸十六烷基酯,甲基丙烯酸十六烷基酯中的一种
所述乙烯基环烷类化合物为对乙烯基环戊烷、乙烯基环己烷、乙烯基环辛烷中的
一种
所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、双环戊二烯丙烯酸酯(DCPA)中的一种
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种
所述插层改性纳米碳化钛,对十二烷基苯乙烯,丙烯酸十六烷基酯类化合物,乙烯基环烷类化合物的摩尔质量比为2:2:1:3
所述交联剂的加量为插层改性纳米碳化钛,对十二烷基苯乙烯,丙烯酸十六烷基
酯类化合物,乙烯基环烷类化合物四种单体总重量的1%-3%
所述引发剂的加量为插层改性纳米碳化钛,甲对十二烷基苯乙烯,丙烯酸十六烷
基酯类化合物,乙烯基环烷类化合物四种单体总重量的1%-3%
本发明的另一种目的是提供一种油基钻井液,所述钻井液添加有本发明所述的一
抗高温插层改性纳米碳化钛复合封堵剂。
以重量份计,所述钻井液的组成如下:3#白油为225-227份,主乳化剂TYODF-301为3.6-3.8份,辅乳化剂TYODF-401为9.8-10.2份,润湿剂TYODF-501为3.2-3.3份,提切剂TYODF-701为0.7-0.8份,有机土TYODF-601为7-8份,降滤失剂TYODF-101为14.5-15.5份,25-35%的氯化钙溶液为24-26份,氧化钙TYODF-801为7.3-7.7份,抗高温插层改性纳米碳化钛复合封堵剂为1.25-3.75份,重晶石粉为250-600份,密度为1.5-2.2g/cm3。
本发明有益效果如下:
所制备的抗高温插层改性纳米碳化钛复合封堵剂的粒径分布在90-330nm
之间,能够有效的对泥页岩地层中的纳米孔缝进行封堵,从而达到稳定井壁的效果;本发明所使用的油基钻井液在泥页岩地层条件下的流变性、稳定性以及封堵性等方面性能良好。

