【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于鉆井液，具體涉及一種乳化封堵劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、相對于水基鉆井液，油基鉆井液具有抑制性強、井壁穩定性好、潤滑性好、抗污染能力強、對儲層傷害小等多種優點，目前已成為鉆探頁巖地層、強水敏地層的重要鉆井液體系。一般情況下，油基鉆井液加入乳化劑，使其形成穩定的w/o乳狀液，對油基鉆井液來說，提高油基鉆井液乳液穩定性，有助于快速安全鉆進。
2、根據納米材料與表面活性劑協同穩定的pickering乳液理論，通過在油基鉆井液中加入納米顆粒，有助于提高油基鉆井液的穩定性。國外已在油基鉆井液中成功應用該技術，而國內有關這方面的報道很少。適用于油基鉆井液和合成基鉆井液納米封堵劑較少，具有乳化和封堵雙重作用的處理劑還未見報道，這就對納米級封堵劑提出了更高的要求。
3、《dsw-s納米顆粒對油基鉆井液的穩定作用》公開了一種疏水改性二氧化硅類納米顆粒材料指出dsw-s可提高油基鉆井液的黏度和切力，有助于提高油基鉆井液的攜砂和懸浮能力，大幅提高鉆井液的乳化穩定性。沒有指出納米顆粒的封堵性能和環保性能。
4、《鉆井液用納米二氧化硅封堵劑的制備與性能評價》公開了一種具有核殼結構的改性納米二氧化硅，應用于水基鉆井液，粒徑在11-72nm。不適用于油基合成基鉆井液。
5、《油溶性納米tio2粒子的制備及其結構表征》，公開了一種利用液相沉積法制備dtms修飾的油溶性納米tio2粒子，具有低摩擦性、抗磨性，作為水基鉆井液潤滑油添加劑，不適用于油基鉆井液和合成基鉆井液。
6、《疏
7、因此，亟需一種納米級乳化封堵劑填充封堵地層的微裂縫，減少鉆井液在地層中的漏失。
技術實現思路
1、本專利技術針對油基鉆井液以及合成基鉆井液施工中遇到的地層微裂縫滲漏以及w/o乳狀液的電穩定性問題，需要具有納米級粒徑的材料分散在基礎油中，通過小粒徑填充封堵地層的微裂縫，減少鉆井液在地層中的漏失，并減少鉆井液的壓力傳遞，提高地層的巖石強度。
2、第一方面，本專利技術提出了一種乳化封堵劑，該乳化封堵劑為卵磷脂疏水改性的納米二氧化硅乳化封堵劑，粒徑為15～100nm。
3、作為本專利技術的具體實施方式，乳化封堵劑的制備原料包括納米二氧化硅、大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑。
4、作為本專利技術的具體實施方式，所述納米二氧化硅、大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑的質量比為100:(20-50):(5-30):(0.5-10)，優選為100:(25-38):(10-22):(1-4)。
5、作為本專利技術的具體實施方式，所述納米二氧化硅選自粒徑15-100nm的未改性的納米二氧化硅。
6、作為本專利技術的具體實施方式，所述環氧材料選自環氧氯丙烷、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚中的一種或多種。
7、作為本專利技術的具體實施方式，所述催化劑選自三氟化硼乙醚、對甲苯磺酸一水合物、三氟甲磺酸鋅、十二烷基苯磺酸、對硝基苯甲酸中的一種或多種。
8、作為本專利技術的具體實施方式，大豆卵磷脂的cas號為8002-43-5，可來自市售；環氧氯丙烷的cas號為106-89-8，可來自于市售分析純試劑；乙二醇二縮水甘油醚，cas號為2224-15-9，可來自于市售分析純試劑；二乙二醇二縮水甘油醚的cas號為4206-61-5，可來自于市售分析純試劑；聚乙二醇二縮水甘油醚的cas號為39443-66-8，可來自于市售分析純試劑。
9、作為本專利技術的具體實施方式，三氟化硼乙醚的cas號為109-63-7，含量：46.8-47.8％，可來自市售；對甲苯磺酸一水合物的cas號為6192-52-5，可來自于市售分析純試劑；三氟甲磺酸鋅的cas號為123334-05-4，可來自于市售分析純試劑；十二烷基苯磺酸的cas號為27176-87-0，可來自于市售分析純試劑；對硝基苯甲酸的cas號為200-526-2，可來自于市售分析純試劑。
10、第二方面，本專利技術提供了一種第一方面所述的乳化封堵劑的制備方法，包括以下步驟：
11、s1：將大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑和溶劑混合進行第一反應，得到第一中間體；
12、s2：將步驟s1得到的第一中間體和納米二氧化硅混合進行第二反應，得到第二中間體；
13、s3：將步驟s2得到的第二中間體濃縮處理，得到所述卵磷脂疏水改性納米二氧化硅的乳化封堵劑。
14、作為本專利技術的具體實施方式，步驟s1中，所述環氧材料選自乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、雙酚a二縮水甘油醚中的一種或多種。
15、作為本專利技術的具體實施方式，步驟s1中，所述催化劑選自三氟化硼乙醚、對甲苯磺酸一水合物、三氟甲磺酸鋅中的一種或多種。
16、作為本專利技術的具體實施方式，步驟s1中，所述溶劑選自乙二醇二甲醚、四氫呋喃、二氯乙烷。
17、作為本專利技術的具體實施方式，步驟s1中，所述第一反應的條件包括：溫度為60～100℃；和/或，時間為2～5h。
18、根據本專利技術，第一反應基于卵磷脂結構中的多羥基、氨基基團被環氧化物活化改性，提升材料的極性。
19、作為本專利技術的具體實施方式，步驟s2中，所述納米二氧化硅粒徑為15-100nm。
20、作為本專利技術的具體實施方式，步驟s2中，所述納米二氧化硅和溶劑的質量體積比為100g：400-800ml，優選為100g：450-650ml。
21、作為本專利技術的具體實施方式，步驟s2中，所述第二反應的條件包括：溫度為80～120℃；和/或，時間為3～6h。
22、根據本專利技術，第二反應利用納米二氧化硅的低尺寸、強吸附與lewis酸特性，能夠強吸附成分中高極性材料，改性后的卵磷脂總體呈現高電荷與大極性性能，這種吸附難以脫附，提高改性效果。
23、作為本專利技術的具體實施方式，所述納米二氧化硅、大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑的質量比為100:(20-50):(5-30):(0.5-10)，優選為100:(25-38):(10-22):(1-4)。
24、作為本專利技術的具體實施方式，步驟s3中，所述濃縮處理方法包括將第二中間體減壓蒸餾回收出多余的溶劑。
25、本專利技術中，可使用帶有回流冷凝管的圓底燒瓶完成所述制備方法。本專利技術的第一反應和第二反應均可回流反應。
26、第三方面，本專利技術提供了第一方面所述的乳化封堵劑或第二方面所述的制備方法制得的乳化封堵劑在鉆井液領域中的應用。
27、作為本專利技術的具體實施方式，所述乳化封堵劑可用于以礦物油或人工合成的基礎油為連續相的的鉆井液，不限于油基鉆井液，合成基鉆井液。
28、本專利技術中的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種乳化封堵劑，其特征在于，該乳化封堵劑為卵磷脂疏水改性的納米二氧化硅乳化封堵劑，粒徑為15-100nm。
2.根據權利要求1所述的乳化封堵劑，其特征在于，該乳化封堵劑的制備原料包括納米二氧化硅、大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑；所述納米二氧化硅、大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑的質量比為100:(20-50):(5-30):(0.5-10)，優選為100:(25-38):(10-22):(1-4)。
3.根據權利要求1或2所述的乳化封堵劑，其特征在于，所述納米二氧化硅的粒徑為15-100nm。
4.根據權利要求1-3任一項所述的乳化封堵劑，其特征在于，所述環氧材料選自環氧氯丙烷、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚中的一種或多種。
5.根據權利要求1-4任一項所述的乳化封堵劑，其特征在于，所述催化劑選自三氟化硼乙醚、對甲苯磺酸一水合物、三氟甲磺酸鋅、十二烷基苯磺酸、對硝基苯甲酸中的一種或多種。
6.一種權利要求1-5任一項所述的乳化封堵劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據
8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述納米二氧化硅粒徑為15-100nm；和/或，
9.根據權利要求6-8任一項所述的制備方法，其特征在于，所述納米二氧化硅、大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑的質量比為100:(20-50):(5-30):(0.5-10)，優選為100:(25-38):(10-22):(1-4)。
10.權利要求1-5任一項所述的乳化封堵劑或權利要求6-9任一項所述的制備方法制得的乳化封堵劑在以礦物油或人工合成的基礎油為連續相的鉆井液領域中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種乳化封堵劑，其特征在于，該乳化封堵劑為卵磷脂疏水改性的納米二氧化硅乳化封堵劑，粒徑為15-100nm。
2.根據權利要求1所述的乳化封堵劑，其特征在于，該乳化封堵劑的制備原料包括納米二氧化硅、大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑；所述納米二氧化硅、大豆卵磷脂、環氧材料、催化劑的質量比為100:(20-50):(5-30):(0.5-10)，優選為100:(25-38):(10-22):(1-4)。
3.根據權利要求1或2所述的乳化封堵劑，其特征在于，所述納米二氧化硅的粒徑為15-100nm。
4.根據權利要求1-3任一項所述的乳化封堵劑，其特征在于，所述環氧材料選自環氧氯丙烷、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚中的一種或多種。
5.根據權利要求1-4任一項所述的乳化封堵劑，其特征在于，所述催化劑選自三氟化硼乙醚、對甲苯磺酸一水合物、三氟甲磺酸鋅、十二烷...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李科，趙紅香，張科，陳二丁，李海斌，王承俊，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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