一种二氧化锆接枝金刚烷纳米封堵剂及油基钻井液

技术特征：
1.一种二氧化锆接枝金刚烷纳米封堵剂及油基钻井液，其特征在于，所述二氧化锆接枝金刚烷纳米封堵剂的原料为纳米二氧化锆(20-50nm)、含氨基的硅烷偶联剂、二烯丙基苯类化合物、含氧的双乙胺类化合物、长链金刚烷基丙烯酸脂类化合物，采用如下步骤合成：s1、在100ml甲苯中加入0.16-0.21mol纳米二氧化锆，升温至25-30℃后超声分散1h，继续向其中加入50ml浓度为10％的含氨基的硅烷偶联剂，超声分散20min，并在80-90℃的条件下搅拌反应5h，减压蒸馏2h得到粗产品，用甲苯洗涤、过滤，除去未反应的单体，真空干燥2h，得到改性二氧化锆；s2、将s1制得的改性二氧化锆用100-120ml甲苯分散，加入0.25-0.3mol二烯丙基苯类化合物，在65-75℃的条件下反应36h，减压蒸馏2h，用甲苯洗涤、过滤，除去未反应的单体，真空干燥2h，取0.25-0.3mol干燥后的产品加入到100-120ml甲苯中，搅拌至分散，保持通入氮气30-40min，缓慢加入0.25-0.3mol含氧的双乙胺类化合物，升温至10℃，反应48h后，减压蒸馏并用甲苯洗涤、过滤，除去未反应的单体，真空干燥2h，得到末端官团能为胺的化合物；s3、将s2制得的末端官能团为胺的化合物用110-120ml甲苯分散，加入0.25-0.3mol长链金刚烷基丙烯酸脂类化合物和二乙烯基苯类交联剂，在75-80℃的条件下反应48h，减压蒸馏2h，用甲苯洗涤、过滤，除去未反应的单体，真空干燥2h，将烘干的样品研磨，得到改性二氧化锆化合物(150-370nm)。2.根据权利要求1所述的含氨基的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh540)，3-氨丙基三乙氧基硅烷(kh550)中的一种。3.根据权利要求1所述的封堵剂，其特征在于，所述二烯丙基苯类化合物为间二烯丙基苯，二烯丙基苯磷化氢，二烯丙基苯基膦酸酯中的一种。4.根据权利要求1所述的封堵剂，其特征在于，所述含氧的双乙胺类化合物为2,2'-氧双(乙胺)，2,2'-(乙烯二氧)双(乙胺)中的一种。5.根据权利要求1所述的封堵剂，其特征在于，所述的长链金刚烷基丙烯酸脂类化合物为1,3-金刚烷二醇单丙烯酸酯，3-羟基-1-金刚烷基甲基丙烯酸酯，2-金刚烷基丙烯酸酯，2-金刚烷基-甲基丙烯酸酯，2-甲基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯中的一种。6.根据权利要求1所述的封堵剂，其特征在于，所述的二乙烯基苯类交联剂为二乙烯苯，对二乙烯苯中的一种。7.一种油基钻井液，其特征在于，所述钻井液中含有权利要求1-6所述的二氧化锆接枝金刚烷纳米封堵剂，所述钻井液按重量份包括以下组分：80.0份的基础油，20.0份的cacl2盐水，2.5～4.5份的主乳化剂，1.5～2.5份的辅乳化剂，2.5～3.0份的有机土，0.5～0.8份的润湿剂，2.0～3.0份的生石灰，1.5～4.0份的降滤失剂，1.5～5.0份的二氧化锆接枝金刚烷纳米封堵剂，0.5～1.0成膜封堵剂，0～230份的重晶石组成。8.根据权利要7所述的油基钻井液，其特征在于，基础油为3#白油，cacl2盐水浓度为25％，主乳化剂为hw pmul-1，辅乳化剂为hw smul-1，有机土为hw gel-3，润湿剂为hw wet-1，降滤失剂为hw trol-101；其中，hw pmul-1、hw smul-1、hw gel-3、hw trol-101和hw wet-1来自成都西油华巍科技有限公司。

技术总结
一种二氧化锆接枝金刚烷纳米封堵剂及油基钻井液，属于油气田钻井技术领域，所述二氧化锆接枝金刚烷纳米封堵剂以纳米二氧化锆(20-50nm)、含氨基的硅烷偶联剂、二烯丙基苯类化合物、含氧的双乙胺类化合物、长链金刚烷基丙烯酸脂类化合物、二乙烯基苯类交联剂为原料。本发明提供的二氧化锆接枝金刚烷纳米封堵剂，其粒径在150-370nm之间，封堵性能相比于同类封堵剂性能有显著提升，除了其封堵性能之外，该封堵剂还抗高温，对油基钻井液的性能参数影响较小，可应用于深井、超深井中。该封堵剂还具有原料易得，价格便宜等优点，所提供的合成方法稳定可靠，简单快捷，适用于工业化生产。适用于工业化生产。适用于工业化生产。


技术研发人员：谢刚 陈宇 邓明毅 白杨 罗玉婧 范莉 雷震 王平全
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2022.01.24
技术公布日：2022/4/22