一种自适应外柔内刚型纳米封堵剂的合成及水基钻井液的制作方法

技术特征：
1.一种自适应外柔内刚型纳米封堵剂的合成及水基钻井液，其特征在于，所述自适应外柔内刚型纳米封堵剂的原料为纳米二氧化硅(15 5nm)，2
‑
丙烯酸
‑2‑
羟基丙基酯，丙烯酰胺，采用步骤如下制备而成：(1)纳米二氧化硅的改性：将纳米二氧化硅置于75
‑
80℃真空干燥箱中干燥10
‑
12h，准确称取干燥后的纳米二氧化硅2
‑
3g，加入到40
‑
50ml乙醇/水的分散液中，超声分散40
‑
50min，然后边搅拌边滴加γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)2
‑
3g，在75
‑
80℃反应8
‑
10h后，用乙醇洗涤，反复3
‑
5次，最后置于55
‑
60℃真空干燥箱中干燥8
‑
10h得到改性纳米二氧化硅；(2)自适应外柔内刚型纳米封堵剂的合成：
①
向反应器中加入改性后的纳米二氧化硅，加超纯水超声分散10
‑
15min；
②
加入改性后的纳米二氧化硅、2
‑
丙烯酸
‑2‑
羟基丙基酯、丙烯酰胺、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺，保持快速搅拌至溶解，通入氮气20
‑
30min；
③
将反应体系升温至45
‑
70℃，将过硫酸铵加入到混合体系内，恒温反应3
‑
4h；
④
反应完毕后，将反应体系降至20
‑
25℃，制备得的样品用蒸馏水洗涤至中性，接着在烘箱中60
‑
70℃干燥；
⑤
将烘干的样品进行研磨，然后密封保存。2.根据权利要求1所述的一种自适应外柔内刚型纳米封堵剂及水基钻井液，其特征在于，所述改性后的纳米二氧化硅的加量为2
‑
丙烯酸
‑2‑
羟基丙基酯和丙烯酰胺总重量的5
‑
15％；所述2
‑
丙烯酸
‑2‑
羟基丙基酯的加量为3
‑
3.5g；所述2
‑
丙烯酸
‑2‑
羟基丙基酯与丙烯酰胺的重量比为1：1
‑
1.5；所述n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺的加量为0.02
‑
0.05g；所述过硫酸铵的加量为0.05
‑
0.1g。3.一种水基钻井液，其特征在于，所述钻井液中添加有权利要求1
‑
3任一所述的一种自适应外柔内刚型纳米封堵剂。4.根据权利要求3所述的水基钻井液，其特征在于，所述钻井液包括以下组分：水，膨润土，naoh，聚丙烯酰胺钾盐(kpam)，聚阴离子纤维素(pac
‑
lv)，腐植酸丙磺酸酰胺多元共聚物(rstf)，磺化酚醛树脂(smp
‑
1)，酰胺基胺(frh)，防卡润滑剂(fk
‑
10)，防卡降滤失剂(ppl)，乳化剂(sp
‑
80)，自适应外柔内刚型纳米封堵剂，除硫剂，cao，重晶石。5.根据权利要求4所述的水基钻井液，其特征在于，以100重量份的水为基准，所述膨润土的加量为2
‑
5重量份，所述naoh的加量为0.1
‑
0.3重量份，所述kpam的加量为0.03
‑
0.05重量份，所述pac
‑
lv的加量为0.5
‑
0.8重量份，所述rstf的加量为4
‑
5重量份，所述smp
‑
1的加量为4
‑
6重量份，所述frh的加量为4
‑
5重量份，所述ppl的加量为3
‑
4重量份，所述sp
‑
80的加量为0.3
‑
0.5重量份，所述自适应外柔内刚型纳米封堵剂的加量为1
‑
5重量份，所述除硫剂的加量为1
‑
1.5重量份，所述重晶石的加量为5
‑
15重量份。

技术总结
本发明公开了一种自适应外柔内刚型封堵剂及水基钻井液。该水基钻井液所用封堵剂为外柔内刚型封堵剂，所述自适应外柔内刚型封堵剂合成原料包括纳米二氧化硅，2


技术研发人员：谢刚 范莉 邓明毅 罗玉婧 陈宇 雷震
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/9/6