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CN118360037A - 封堵井壁稳定处理剂及其制备方法和钻井液 - Google Patents

封堵井壁稳定处理剂及其制备方法和钻井液 Download PDF

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CN118360037A
CN118360037A CN202310083168.2A CN202310083168A CN118360037A CN 118360037 A CN118360037 A CN 118360037A CN 202310083168 A CN202310083168 A CN 202310083168A CN 118360037 A CN118360037 A CN 118360037A
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CN
China
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copolymer
acrylamide
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CN202310083168.2A
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孔勇
金军斌
李大奇
杨帆
林永学
褚奇
徐江
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Petroleum Engineering Technology Research Institute Co Ltd
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Petroleum Engineering Technology Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明涉及钻井液井壁稳定材料领域,公开了一种封堵井壁稳定处理剂及制备方法和钻井液,所所述处理剂包含多个纳米粒子、聚烯烃链和交联共聚物;其中,所述交联共聚物包括共聚物和连接所述共聚物中不同分子链的交联点M,所述共聚物含有来自丙烯酸类单体的结构单元a、来自丙烯酰胺的结构单元b和来自N‑烷基取代丙烯酰胺单体的结构单元c,其中,所述M选自Zn、Zr、B、S或Cr。该材料可对40‑100℃的响应,从而实现对地层环境温度和[H+]双重因素的快速响应,实现对微裂缝尺寸的快速匹配,减少钻井液滤液对地层的侵入,提高硬脆性地层的井壁稳定性。

Description

封堵井壁稳定处理剂及其制备方法和钻井液
技术领域
本发明涉及钻井液井壁稳定材料技术领域,具体涉及一种封堵井壁稳定处理剂及其制备方法和钻井液。
背景技术
随着页岩油气勘探开发的加速、石油勘探开发向深部地层和海上发展,钻遇地层条件越来越复杂,复杂井、深井、超深井、和特殊井数量的增多,复杂地层钻探易发生井漏、垮塌、缩径及造浆严重等井壁失稳问题。局部破碎性地层,薄弱点多,非均质性强,裂隙发育,掉块硬度高,易导致卡钻等事故。钻井作业对钻井液的防塌性能和强化井壁能力要求越来越高,而钻井液防塌处理剂是提高钻井液防塌性能和增加井壁稳定性的关键。
钻井液中加入高效井壁稳定处理剂是改善和解决井壁失稳问题的主要方法之一,目前针对硬脆性复杂地层的井壁失稳问题,采用惰性填充封堵是主要技术思路之一。乳化沥青、磺化沥青、氧化沥青等沥青类处理剂如雪佛龙公司的Soltex系列产品和Progress公司的PRO-TEX产品,主要利用处理剂中沥青颗粒在软化点附近温度软化变形,在压差作用下,被挤入地层层理的裂隙和孔喉中,封堵井壁的裂缝和孔隙。硅酸盐处理剂可在水中形成不同尺寸的离子、胶体和高分子的纳米级粒子,通过吸附、扩散和化学沉淀等作用,在地层岩石表面形成一层保护膜,封堵地层微裂缝,黏结地层矿物,提高地层的整体胶结能能力,封固井壁。但硅酸盐处理剂对钻井液的pH要求较高,往往在11以上,由于配伍处理剂较少,钻井液的流变性能调控困难,在一定程度上限制了其应用。聚合醇处理剂有效作用温度范围有限,需要其浊点温度与井底循环温度相当,方能有效封堵地层的微裂缝。
现有井壁稳定技术对井下复杂主要采用被动处理方式,治理滞后。材料往往加量大,部分需要加量10-20%以上,且难以主动适应地层条件,难以精准高效匹配地层微裂缝,不能完全满足勘探开发需求,已成为制约经济、高效勘探开发的技术瓶颈。高效高性能井壁稳定材料技术已成为今后的主要需求和发展方向。
近年来,已开发了一些针对地层[H+]化学反应型铝基处理剂,如CN106947439A公开了一种pH响应型钻井液铝基防塌剂及其制备方法,通过由聚醚多元醇、内酯单体、引发剂、铝化合物和pH调节剂反应制得的pH响应型钻井液铝基防塌剂具有pH响应性,其在钻井液(pH>8)中以溶解态形式稳定存在,在pH响应范围(5≤pH≤7.5)内,可快速响应形成氢氧化铝沉淀,通过物理化学作用封堵地层孔喉和微裂缝。
《多功能聚合铝防塌剂AOP-1的室内评价和现场应用》(钻井液与完井液,2005年9月)报道了多功能聚合铝防塌剂AOP-1,这种铝基处理剂是一种化学反应型封堵防塌剂,兼具有抑制石膏溶解、固相清洁等作用。该防塌剂适用于微裂缝性泥页岩地层的封堵防塌、造浆性强的泥页岩防泥包和固相清洁。
但现有技术仅针对地层环境的单一因素,而在实际钻井工程中,井下环境错综复杂,在多种因素的制约下往往需要同时响应2个因素才能实现对地层微裂缝进行精准判断处理实现对硬脆性泥页岩微裂缝的第一时间快速封堵固壁。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的在多种因素的制约下,当前钻井液材料难以实现对地层微裂缝进行精准判断处理的问题,提供一种封堵井壁稳定处理剂及其制备方法和钻井液。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种封堵井壁稳定处理剂,其中,所述处理剂包含多个纳米粒子、聚烯烃链和交联共聚物;其中,所述交联共聚物包括共聚物和连接所述共聚物中不同分子链的交联点M,所述共聚物含有来自丙烯酸类单体的结构单元a、来自丙烯酰胺的结构单元b和来自N-烷基取代丙烯酰胺单体的结构单元c,其中,所述M选自Zn、Zr、B、S或Cr。
本发明第二方面提供一种封堵井壁稳定处理剂的制备方法,其中,方法包括:
(1)将丙烯酸类单体、丙烯酰胺、N-烷基取代丙烯酰胺单体、水进行混合,并调节得到的混合液的pH值为1-9;
(2)将步骤(1)得到的混合物、纳米粒子和引发剂进行聚合反应;
(3)将步骤(2)得到的产物、交联剂、氯化聚烯烃进行交联改性;
(4)将步骤(3)得到的改性产物进行pH调节至8-10,得到所述处理剂。
本发明第三方面提供一种钻井液,其中,所述钻井液中含有所述的封堵井壁稳定处理剂。
通过上述技术方案,本发明提供的封堵井壁稳定处理剂中既含有对地层[H+]响应的聚丙烯酸片段,又含有可以对地层温度进行响应的N-烷基取代丙烯酰胺和聚烯烃片断,能够实现对地层温度的定向响应,而采用纳米粒子和交联剂进一步提高处理剂的封堵效果。通过调节N-烷基取代丙烯酰胺、交联剂的用量,材料可对40-100℃的响应,从而实现对地层环境温度和[H+]双重因素快速响应,能够利用地层环境[H+]和温度双重因素的激发调控材料的形态变化,实现对微裂缝尺寸的快速匹配,迅速相互聚集生长,实现对微裂缝的快速修补,从而阻隔水化作用通道,减少钻井液滤液对地层的侵入,从而提高硬脆性地层的井壁稳定性。
附图说明
图1是封堵井壁稳定处理剂的一种结构式示意图;
图2是实施例1产物核磁表征图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种封堵井壁稳定处理剂,所述处理剂包含多个纳米粒子、聚烯烃链和交联共聚物;其中,所述交联共聚物包括共聚物和连接所述共聚物中不同分子链的交联点M,所述共聚物含有来自丙烯酸类单体的结构单元a、来自丙烯酰胺的结构单元b和来自N-烷基取代丙烯酰胺单体的结构单元c,其中,所述M选自Zn、Zr、B、S或Cr。
在本发明中,所述交联共聚物所含有的结构单元a、b和c分别为通过对应的丙烯酸类单体、丙烯酰胺和N-烷基取代丙烯酰胺单体各自含有的烯烃碳碳双键经加聚反应而形成在所述交联共聚物中的重复单元。所述交联共聚物中,可以是所述结构单元a、结构单元b或结构单元c与所述纳米粒子的表面键连。所述交联共聚物和所述纳米粒子的键连关系中,多个纳米粒子可以是依次连接来自丙烯酸类单体的结构单元a、来自丙烯酰胺的结构单元b、来自N-烷基取代丙烯酰胺单体的结构单元c,或可以是依次连接来自N-烷基取代丙烯酰胺单体的结构单元c、来自丙烯酰胺的结构单元b、来自丙烯酸类单体的结构单元a。
在本发明一些具体实施方式中,纳米粒子通过表面的羟基与所述交联共聚物的一端的碳原子连接。
在本发明一些具体实施方式中,所述纳米粒子选自纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锌中的一种或几种。优选地,所述纳米粒子的平均粒径为1-1000nm,优选为20-500nm。
在本发明一些具体实施方式中,所述共聚物的重均分子量为1万-100万g/mol。
在本发明一些具体实施方式中,所述丙烯酸类单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或几种。
在本发明一些具体实施方式中,所述N-烷基取代丙烯酰胺单体选自N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基双丙烯酰胺、N-正丁基丙烯酰胺、N-正丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或几种。
在本发明一些具体实施方式中,所述结构单元a、结构单元b、结构单元c、结构单元d、聚烯烃链的重量比为:10:(5-40):(1-10):(0.1-2):(5-20),优选为10:(10-20):(2-8):(0.5-2):(10-20);优选地,所述纳米粒子与所述结构单元d的重量比为:(0.1-10):(1-20),优选为(1-10):(5-20)。
在本发明一些具体实施方式中,所述共聚物中,所述结构单元a、结构单元b或结构单元c与所述纳米粒子的表面键连。
在本发明一些具体实施方式中,优选地,每个所述交联点M与所述结构单元a、结构单元b或结构单元c中含有的氧原子键连;所述氧原子来自于与不同的所述纳米粒子键连的不同结构单元。例如图1中小球所示两个纳米粒子,这两个纳米粒子各自连接的不同交联共聚物中的结构单元所含有的氧原子通过交联点M连接。
在本发明一些具体实施方式中,一部分所述聚烯烃链键连所述纳米粒子的表面,另一部分所述聚烯烃链与所述交联点M连接。例如图1所示,聚烯烃链可以键连纳米粒子的表面,聚烯烃链也可以与所述交联点M连接。
在本发明一些具体实施方式中,所述氯化聚烯烃的重均分子量为1000-100000g/mol。
在本发明的优选实施例中,封堵井壁稳定处理剂的结构可以如图1所示,其中,所述共聚物的重均分子量为1万-100万g/mol,聚烯烃的重均分子量为1000-100000g/mol,m、n、p表示不同重复单元的数量,侧链基团R′R″为不同取代的烷基或H。
在本发明的优选实施例中,结构单元a可以为如下所示结构,
结构单元b可以为如下所示结构,
结构单元c可以为如下所示结构,
交联共聚物可以为如下所示结构,
聚烯烃链可以为如下所示结构,
可以用于确定本发明的处理剂的组成和结构的测定和表征方法包括:测定聚合物分子量可以通过凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,GPC)测定,通过核磁测定-COOH、-NH2、饱和-CH2-、-C-O-C等基团情况。
本发明中,所述封堵井壁稳定处理剂的组成和结构可以通过核磁、红外、GPC、元素分析等测定确定,或者通过制备投料确定。
本发明第二方面提供一种封堵井壁稳定处理剂的制备方法,其中,所述方法包括:
(1)将丙烯酸类单体、丙烯酰胺、N-烷基取代丙烯酰胺单体、水进行混合,并调节得到的混合液的pH值为1-9;
(2)将步骤(1)得到的混合物、纳米粒子和引发剂进行聚合反应;
(3)将步骤(2)得到的产物、交联剂、氯化聚烯烃进行交联改性;
(4)将步骤(3)得到的改性产物进行pH调节至8-10,得到所述处理剂。
在本发明一些具体实施方式中,所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种。
在本发明一些具体实施方式中,所述交联剂选自氧化锌、四氯化锆、硫磺、硼酸、硼砂、硝酸铬中的一种或几种。
在本发明一些具体实施方式中,所述氯化聚烯烃选自氯化聚乙烯、氯化石蜡、氯化聚丙烯中的一种或几种,所述氯化聚烯烃的重均分子量为1000-100000g/mol。
在本发明一些具体实施方式中,所述步骤(2)中聚合反应温度为10-100℃,优选为30-80℃。
在本发明一些具体实施方式中,所述丙烯酸类单体为100重量份,丙烯酰胺为50-400重量份,纳米粒子为0.1-10重量份,N-烷基取代丙烯酰胺单体为10-100重量份,引发剂为0.01-10重量份,交联剂为1-20重量份,氯化聚烯烃为50-200重量份;
在本发明一些具体实施方式中,优选地,丙烯酸类单体为100重量份,丙烯酰胺为100-200重量份,纳米粒子为1-10重量份,N-烷基取代丙烯酰胺单体为20-80重量份,引发剂为0.5-5重量份,交联剂为5-20重量份,氯化聚烯烃为100-200重量份。
在本发明一些具体实施方式中,步骤(2)中,所述产物含有由所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺和N-烷基取代丙烯酰胺单体聚合而得的共聚物;所述共聚物的重均分子量为1万-100万g/mol。
根据本发明一种特别优选的实施方式,一种封堵井壁稳定处理剂的制备方法,包括:
(1)将丙烯酸类单体、丙烯酰胺、N-烷基取代丙烯酰胺单体、水依次加入反应釜中,搅拌均匀,使各组分均匀分散于水中,加入碱调节调节得到的混合液的pH值为1-9;
(2)将步骤(1)得到的混合物、纳米粒子和引发剂进行聚合反应1~24h,聚合反应温度为30-80℃;
(3)将步骤(2)得到的产物、交联剂、氯化聚烯烃进行交联改性1~10h;
(4)将步骤(3)得到的改性产物进行pH调节至8-10,得到所述处理剂;
优选地,丙烯酸类单体为100重量份,丙烯酰胺为100-200重量份,纳米粒子为1-10重量份,N-烷基取代丙烯酰胺单体为20-80重量份,引发剂为0.5-5重量份,交联剂为5-20重量份,氯化聚烯烃为100-200重量份。
本发明第三方面提供一种钻井液,所述钻井液中含有上述的封堵井壁稳定处理剂。
在本发明一些具体实施方式中,所述钻井液包含:4wt%的预水化膨润土浆、(0.4wt%-0.5wt%)的PAC-LV高黏聚阴离子纤维素、2wt%的SMC磺化褐煤、2wt%的SMP磺化酚醛树脂、0.1wt%的NaOH、(1wt%-3wt%)的封堵井壁稳定处理剂。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购途径获得的常规产品。
实施例1
将2000mL三口瓶中抽换气三次后,加入150g甲基丙烯酸、50g丙烯酸月桂酯、加入400g丙烯酰胺、30g的N-正丙基丙烯酰胺、10g的N-羟甲基丙烯酰胺和500mL蒸馏水形成混合液,加入甲醇钠调节混合液的pH为6,搅拌至各组分充分分散,得到混合物;
将混合物控制温度为30℃,加入2g纳米二氧化硅,1g偶氮二异丁腈,进行聚合反应3h;
将聚合反应产物加入10g硝酸铬、200g氯化聚丙烯进行交联改性3h;
将得到的改性产物加入氢氧化钠将溶液pH调节至10,经干燥粉碎最终得到657.9g棕黄色固体,得到封堵井壁稳定处理剂(响应温度100℃);
其中,所述处理剂中,结构单元a、结构单元b、结构单元c、交联点M(Cr)、聚烯烃链的重量比为:10:20:2:0.5:10;纳米二氧化硅与所述交联点M(Cr)的重量比为:1:5,共聚物的重均分子量为100万g/mol,氯化聚烯烃的重均分子量100000g/mol。
实施例2
将2000mL三口瓶中抽换气三次后,加入100g甲基丙烯酸正丁酯、100g丙烯酸、200g丙烯酰胺、30g的N-正丙基丙烯酰胺、10g的N-羟甲基丙烯酰胺和500mL蒸馏水形成混合液,加入甲醇钠调节混合液的pH为8,搅拌至各组分充分分散,得到混合物;
将混合物控制温度为80℃,加入20g纳米氧化铝,10g偶氮二异庚腈,进行聚合反应12h;
将聚合反应产物加入40g四氯化锆、300g氯化聚乙烯、100g氯化石蜡进行交联改性8h;
将得到的改性产物加入氢氧化钠将溶液pH调节至pH为8-9,,经干燥粉碎最终得到913.2g棕黄色固体,得到封堵井壁稳定处理剂(响应温度80℃);
其中,所述处理剂中,结构单元a、结构单元b、结构单元c、交联点M(Zr)、聚烯烃链的重量比为:10:10:2:2:15;所述纳米粒子与所述交联点M(Zr)的重量比为:1:2,共聚物的重均分子量为1万g/mol,氯化聚烯烃的重均分子量为1000g/mol。
实施例3
将2000mL三口瓶中抽换气三次后,加入50g丙烯酸甲酯、50g甲基丙烯酸正丁酯、400g丙烯酰胺,80g的N-异丙基丙烯酰胺、20g的N,N-二乙基丙烯酰胺和500mL高纯水形成混合液,加入氢氧化钾调节混合液的pH为9,搅拌至各组分充分分散,得到混合物;
将混合物控制温度为100℃,加入10g纳米二氧化硅,10g过硫酸铵,进行聚合反应1h;
将聚合反应产物加入20g硫磺、200g氯化聚石蜡进行交联改性1h;
将得到的改性产物加入氢氧化钠将溶液pH调节至pH为8-9,经干燥粉碎最终得到835.3g棕黄色固体,得到封堵井壁稳定处理剂(响应温度60℃);
其中,所述处理剂中,结构单元a、结构单元b、结构单元c、交联点M(S)、聚烯烃链的重量比为:10:40:10:2:20;所述纳米粒子与所述交联点M(S)的重量比为:1:2,共聚物的重均分子量为50万g/mol,氯化聚烯烃的重均分子量为10000g/mol。
实施例4
将500mL三口瓶中抽换气三次后,加入25g丙烯酸、25g甲基丙烯酸、25g丙烯酰胺、5g的N-异丙基丙烯酰胺和150mL蒸馏水形成混合液,加入氢氧化钠调节混合溶液的pH为1,搅拌至各组分充分分散,得到混合物;
将混合物控制温度为10℃,加入0.05g纳米碳酸钙,0.005g过氧化苯甲酰,进行聚合反应24h;
将聚合反应产物加入1.0g硼酸、25g氯化聚乙烃进行交联改性10h;
将得到的改性产物加入氢氧化钠将溶液pH调节至pH为8-9,经干燥粉碎最终得到113.7g浅黄色固体,得到封堵井壁稳定处理剂(响应温度40℃);
其中,所述处理剂中,结构单元a、结构单元b、结构单元c、交联点M(B)、聚烯烃链的重量比为:10:5:1:0.2:5;所述纳米粒子与所述交联点M(B)的重量比为:0.05:1,共聚物的重均分子量为10万g/mol,氯化聚烯烃的重均分子量为80000g/mol。
测试例
材料结构表征:
由于对实施例1产物进行核磁表征发现测试样品含有-COOH、-NH2、饱和-CH2-、-C-O-C等基团,与分子结构设计相符,表征结果如附图2所示。
实施例1产物的1H NMR,δ=4.4ppm为-CH2-COOH,δ=3.25和3.72ppm为-COOH和-NH2,δ=0.87-1.81ppm为-C-O-CH2-和饱和-CH2-,与分子结构设计相符。
响应性能表征:
将实施例1制得样品溶于水中,其pH值为9,加入适量的碱调节pH至10(钻井液pH一般为8-10),然后将配置3%的盐酸标准溶液,进一步滴入上述混合物中,同时以用pH计测混合物的pH值。pH值为9,溶液状态变化不大,进一步滴入盐酸,pH值依次降低至9、8、7.5,但在pH为7.5时,加热至100℃则溶液显著变为浑浊。而将加热撤去,重新调节pH则溶液回到初始状态,表明材料具有明显的pH和温度的响应性。
封堵性能评价:
硬脆性泥页岩岩心封堵性能评价:采用美国塔尔萨大学RSA-6000岩石渗流装置测定压力穿透能力,以新疆泥页岩岩样标准化处理系统开展封堵性能评价。基浆配方:4wt%钠膨润土浆+2wt%小样。与空白岩样和对比样相比(其中,空白岩样为岩样原始渗透率,为1.24×10-2mD,对比样中所用封堵剂为贝克休斯公司市售Max-Plex封堵剂产品),小样1-4大幅阻缓压力穿透,岩样的渗透率由1.24×10-2mD降低至0.5×10-4-1.3×10-4mD,均大幅降低,通过双重响应泥页岩渗透率分别降低99%,结果如表1所示。
表1
从上表可以看出,实施例1-4分别得到了响应温度为100℃、80℃、60℃、40℃的井壁稳定处理剂,钻井液中地层环境[H+]响应型井壁稳定处理剂在相应温度条件下的封堵率均高于99%,表明对纳微米孔隙地层具有良好的封堵能力。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种封堵井壁稳定处理剂,其特征在于,所述处理剂包含多个纳米粒子、聚烯烃链和交联共聚物;其中,所述交联共聚物包括共聚物和连接所述共聚物中不同分子链的交联点M,所述共聚物含有来自丙烯酸类单体的结构单元a、来自丙烯酰胺的结构单元b和来自N-烷基取代丙烯酰胺单体的结构单元c,其中,所述M选自Zn、Zr、B、S或Cr。
2.根据权利要求1所述的处理剂,其特征在于,所述纳米粒子选自纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锌中的一种或几种;
优选地,所述纳米粒子的平均粒径为1-1000nm,优选为20-500nm。
3.根据权利要求1或2所述的处理剂,其特征在于,所述共聚物的重均分子量为1万-100万g/mol。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的处理剂,其特征在于,所述丙烯酸类单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的处理剂,其特征在于,所述N-烷基取代丙烯酰胺单体选自N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基双丙烯酰胺、N-正丁基丙烯酰胺、N-正丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或几种。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的处理剂,其特征在于,所述结构单元a、结构单元b、结构单元c、交联点M、聚烯烃链的重量比为:10:(5-40):(1-10):(0.1-2):(5-20),优选为10:(10-20):(2-8):(0.5-2):(10-20);
优选地,所述纳米粒子与所述交联点M的重量比为:(0.1-10):(1-20),优选为(1-10):(5-20)。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的处理剂,其特征在于,所述共聚物中,所述结构单元a、结构单元b或结构单元c与所述纳米粒子的表面键连;
优选地,每个所述交联点M与所述结构单元a、结构单元b或结构单元c中含有的氧原子键连。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的处理剂,其特征在于,一部分所述聚烯烃链键连所述纳米粒子的表面,另一部分所述聚烯烃链与所述交联点M连接;
优选地,所述聚烯烃链的重均分子量为1000-100000g/mol。
9.一种封堵井壁稳定处理剂的制备方法,其特征在于,方法包括:
(1)在引发剂存在下,将丙烯酸类单体、丙烯酰胺、N-烷基取代丙烯酰胺单体和纳米粒子进行聚合反应;
(2)将步骤(1)得到的产物、交联剂和氯化聚烯烃进行交联改性;
(3)将步骤(2)得到的改性产物进行pH调节至8-10,得到所述处理剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种;
优选地,所述交联剂选自氧化锌、四氯化锆、硫磺、硼酸、硼砂、硝酸铬中的一种或几种。
11.根据权利要求9或10所述的制备方法,其特征在于,所述氯化聚烯烃选自氯化聚乙烯、氯化石蜡、氯化聚丙烯中的一种或几种;
优选地,所述氯化聚烯烃的重均分子量为1000-100000g/mol。
12.根据权利要求9-11中任意一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,聚合反应温度为10-100℃,优选为30-80℃。
13.根据权利要求9-12中任意一项所述的制备方法,其特征在于,丙烯酸类单体为100重量份,丙烯酰胺为50-400重量份,纳米粒子为0.1-10重量份,N-烷基取代丙烯酰胺单体为10-100重量份,引发剂为0.01-10重量份,交联剂为1-20重量份,氯化聚烯烃为50-200重量份;
优选地,丙烯酸类单体为100重量份,丙烯酰胺为100-200重量份,纳米粒子为1-10重量份,N-烷基取代丙烯酰胺单体为20-80重量份,引发剂为0.5-5重量份,交联剂为5-20重量份,氯化聚烯烃为100-200重量份。
14.根据权利要求9-13中任意一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述产物含有由所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺和N-烷基取代丙烯酰胺单体聚合而得的共聚物;
优选地,所述共聚物的重均分子量为1万-100万g/mol。
15.一种钻井液,其特征在于,所述钻井液中含有权利要求1-8任意一项所述的或权利要求9-14中任意一项所述的制备方法制得的封堵井壁稳定处理剂。
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