專利名稱：控制反應(yīng)體系pH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制反應(yīng)體系pH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝。
背景技術(shù)：
井漏是在石油、天然氣勘探開發(fā)的鉆井、固井、測試或修井等各種井下作業(yè)過程中，工作的流體(包括鉆井液、水泥漿、完井液及其它工作液)在壓差的作用下，漏失到地層中的一種井下復(fù)雜情況，是鉆井工程中最普遍、最常見的技術(shù)難題之一。之所以稱它為一種井下復(fù)雜情況，是因為它的發(fā)生多數(shù)不是人為造成的，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，當然，這種說法不夠準確。假如遇到能夠產(chǎn)生井漏的漏失通道，但采取了相應(yīng)的有效措施，那么就有可能不會產(chǎn)生井漏，至少可以大大地降低漏失程度。其次，即使地層所存在的細微孔隙不致于產(chǎn)生井漏，但當其所采取的一些措施不適應(yīng)于實際條件時，例如施工壓力超過地層的破裂壓力，也會造成嚴重井漏，其直觀表現(xiàn)在地面泥漿罐液面下降，或井口鉆井液返出量小于泵正常排量，或井口無鉆井液返出。
井漏是鉆井過程中常見的井下復(fù)雜情況之一，它不僅會耗費鉆井時間，損失泥漿， 而且有可能引起卡鉆、井噴、井塌等一系列復(fù)雜情況，甚至導(dǎo)致井眼報廢，造成重大經(jīng)濟損失。
國外早在40年代即已重視井漏防治技術(shù)的研究；到50年代，有關(guān)井漏機理和防漏堵漏機理的研究、漏層測試方法及堵漏工藝技術(shù)均有較大的發(fā)展；60 70年代開展了堵漏模擬試驗裝置和漏失機理的研究，逐步掌握了各種漏失地區(qū)的漏層特點和漏失規(guī)律， 各種堵漏方法和堵漏工藝日趨成熟，堵漏成功率明顯提高；80 90年代開發(fā)出了一系列具有儲層保護作用的復(fù)合堵漏劑，堵漏成功率再一次提高；注重了對井漏的理論研究，對堵漏試驗設(shè)備、堵漏工具的研究發(fā)展到很高水平。
為提高鉆井工作效率，減少作業(yè)時間和泥漿等工作液的損失，減少對儲層的傷害等以獲取最大的經(jīng)濟效益，隨鉆堵漏工藝的出現(xiàn)為解決這一問題提供了方法，它是在鉆井工程中隨鉆隨堵的一種堵漏技術(shù)。
隨鉆堵漏劑是國內(nèi)外近年研制的、使用效果很好的一類新型堵漏劑。目前已有隨鉆801堵漏劑，它是以刨花楠粉(一種含植物膠的木材經(jīng)粉碎而成，它含有纖維素、木質(zhì)素、 聚戊糖等)、腐植酸鹽、羧甲基纖維素等多種高分子化合物經(jīng)科學(xué)方法復(fù)配處理而成的粉狀產(chǎn)品。NFU堵漏劑，它是以楠木根粉(一種含植物膠的竹葉蘭灌木叢樹根，經(jīng)粉碎而成)、腐植酸高價金屬鹽、淀粉羧甲基鈉、聚丙烯酰胺等多種高分子化合物經(jīng)科學(xué)方法復(fù)配并配以不同品種、不同粒度、不同加量的惰性材料而成的粉狀或粒狀產(chǎn)品。NFDF8012堵漏劑，它是以楠木根粉、腐植酸高價金屬鹽或其衍生物、銨甲基纖維素、聚丙烯酰胺、皮革粉等多種高分子化合物經(jīng)科學(xué)配方、科學(xué)方法復(fù)配而成并配加不同量、不同粒度、不同品種的惰性材料而成的粉狀或粒狀產(chǎn)品。這些隨鉆堵漏劑已在全國23個省、區(qū)的地質(zhì)煤田、冶金、有色、核工業(yè)、石油、化工、建材等行業(yè)的300多個單位應(yīng)用。
近年來，國內(nèi)外在防漏堵漏技術(shù)的研究與應(yīng)用方面發(fā)展較快，研制出了多種堵漏材料，開發(fā)了多種防漏堵漏的鉆井液體系，其中橋堵和凝膠封堵技術(shù)得到了較廣泛的應(yīng)用。 但這些方法還沒有解決井漏的根本問題，主要是承壓能力差。原因是常規(guī)堵漏劑的粒度級配不合理，顆粒形狀與所堵的裂縫、孔道的形狀匹配不好，缺少伸入井壁的作用力，大大降低了封堵效率。而水膨體堵漏劑能夠達到這種作用力，提高井壁的承壓能力。
現(xiàn)有的堵漏方法各有其優(yōu)缺點，但總的來說他們都或多或少的耽誤了鉆井時間， 降低了鉆井效率，如靜止堵漏法需要停鉆，上述其他各方法因加入堵漏材料改變了鉆井液的性能，需重新調(diào)整鉆井液的配方等工作，都將耗費大量的時間，給鉆井帶來很大不便，導(dǎo)致較大的經(jīng)濟損失。在這種情況下，隨鉆堵漏的研究及應(yīng)用應(yīng)運而生，它是伴隨著鉆井工作的進行而進行堵漏，不需停鉆，不需調(diào)整工作液而浪費時間，真正做到隨鉆隨堵隨堵隨鉆。 適用于漏失情況不是特別嚴重的各種漏失，如果是大溶洞、大裂縫、淺部地層的長段天然水平裂縫及溶洞的漏失情況，則需要其他的堵漏措施或是和其他堵漏方法復(fù)合使用才能解決好堵漏問題。隨鉆堵漏能很好的預(yù)防漏失，大大減少地層產(chǎn)生誘導(dǎo)裂縫漏失的可能性。
隨鉆防漏堵漏劑在防止?jié)B透性和裂縫性漏失方面具有獨特的優(yōu)點。它的投入少， 方法簡單，不需要停鉆處理，大幅度降低了油氣井漏的處理時間和費用，為提高漏失地層的鉆井速度和降低鉆井成本具有重大意義。
在制備隨鉆防漏堵漏劑的工藝過程中，反應(yīng)體系pH值對制備出來的隨鉆防漏堵漏劑質(zhì)量存在很大的影響，如何確定一個適合的反應(yīng)體系PH值，對制備隨鉆防漏堵漏劑顯得尤為重要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種控制反應(yīng)體系pH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，該制備工藝通過控制反應(yīng)過程中的反應(yīng)體系PH值，從而能成功制備出隨鉆防漏堵漏劑，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡單，操作簡單，大大降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)出的 隨鉆防漏堵漏劑各項性能均大大優(yōu)于現(xiàn)在產(chǎn)品，利于現(xiàn)場井漏的處理。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)控制反應(yīng)體系pH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，包括以下步驟
綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:本工藝通過控制反應(yīng)過程中的反應(yīng)體系pH值，從而能成功制備出隨鉆防漏堵漏劑，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡單，操作簡單，大大降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)出的隨鉆防漏堵漏劑各項性能均大大優(yōu)于現(xiàn)在產(chǎn)品，利于現(xiàn)場井漏的處理。


圖1是反應(yīng)體系pH值對隨鉆防漏堵漏劑性能的影響不意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例
本發(fā)明涉及控制反應(yīng)體系pH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，包括以下步驟
(a)將AM和AMPS進行提純備用；
(b)稱取一定量的AA并將其水解，移入置于超級恒溫水浴中的反應(yīng)容器內(nèi)；
(c)加入一定量的交聯(lián)劑；
(d)加入一定量的AM和AMPS，用10 %的氫氧化鈉溶液將反應(yīng)體系pH值調(diào)至10 12 ;
(e)通惰性氣體排氧并攪拌約一段時間后，加入引發(fā)劑；
(f)將溫度調(diào)至反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)一定時間，即得到目標產(chǎn)物。
所述步驟(a)中，AM和AMPS通過乙醇進行提純。
所述步驟(b)中，反應(yīng)容器為三頸瓶。
所述步驟(C)中，交聯(lián)劑為NMBA。
所述步驟(e)中，惰性氣體為氮氣。
所述步驟(e)中，引發(fā)劑為過硫酸銨。
為了得到最佳的反應(yīng)體系pH值，本發(fā)明做了實驗，實驗條件在單體配比 m(AMPS) m(AA) m(AM)為1: 2 7，引發(fā)劑為1. 5%，交聯(lián)劑 NMBA 為 O. 3 %，在 50°C 條件下，單體濃度為16.7%，考察不同的pH值對此聚合-交聯(lián)反應(yīng)的影響(此影響通過產(chǎn)物的膨脹能力來反映，此時的吸液仍然是自來水，PH為6 7)，結(jié)果如圖1所示，由圖1可以看出，隨著PH值的增大，水膨體的膨脹率先增大后減小，在pH為11時達到最大。這是因為PH值較低時，酸性條件雖有利于聚合反應(yīng)的引發(fā)反應(yīng)，提高單體的轉(zhuǎn)化率，但會使聚合物網(wǎng)絡(luò)中離子濃度變小，導(dǎo)致靜電斥力與滲透壓減小，降低水膨體的吸液倍率。過高的PH 值雖使網(wǎng)絡(luò)中離子濃度增加，但會降低單體轉(zhuǎn)化率，增加樹脂中的可溶部分，吸液倍率也會降低，因此反應(yīng)的pH值應(yīng)適中。綜上，本實驗的較好pH值為11。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.控制反應(yīng)體系pH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，其特征在于，包括以下步驟(a)將AM和AMPS進行提純備用；(b)稱取一定量的AA并將其水解，移入置于超級恒溫水浴中的反應(yīng)容器內(nèi)；(C)加入一定量的交聯(lián)劑；(d)加入一定量的AM和AMPS，用10%的氫氧化鈉溶液將反應(yīng)體系pH值調(diào)至10 12;(e)通惰性氣體排氧并攪拌約一段時間后，加入引發(fā)劑；(f)將溫度調(diào)至反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)一定時間，即得到目標產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制反應(yīng)體系PH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，AM和AMPS通過乙醇進行提純。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制反應(yīng)體系PH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(b)中，反應(yīng)容器為三頸瓶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制反應(yīng)體系PH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(c)中，交聯(lián)劑為NMBA。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制反應(yīng)體系PH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(e)中，惰性氣體為氮氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制反應(yīng)體系PH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(e)中，引發(fā)劑為過硫酸銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的控制反應(yīng)體系pH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(d)中，反應(yīng)體系pH值調(diào)至11。
全文摘要
本發(fā)明公開了控制反應(yīng)體系pH值的隨鉆防漏堵漏劑制備工藝，包括步驟(a)將AM和AMPS進行提純備用；(b)稱取AA并將其水解，移入置于超級恒溫水浴中的反應(yīng)容器內(nèi)；(c)加入一定量的交聯(lián)劑；(d)加入AM和AMPS溶液，將反應(yīng)體系pH值調(diào)至10～12；(e)通惰性氣體排氧并攪拌，加入引發(fā)劑；(f)將溫度調(diào)至反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)一定時間，即得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明通過控制反應(yīng)過程中的反應(yīng)體系pH值，從而能成功制備出隨鉆防漏堵漏劑，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡單，操作簡單，大大降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)出的隨鉆防漏堵漏劑各項性能均大大優(yōu)于現(xiàn)在產(chǎn)品，利于現(xiàn)場井漏的處理。
文檔編號C08F2/10GK102993372SQ201110290410
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者彭仕明 申請人:彭仕明