改性聚醋酸乙烯酯及其制备方法与应用以及油基钻井液

技术领域

本发明涉及油田化学领域，具体涉及一种改性聚醋酸乙烯酯及其制备方法与应用以及油基钻井液。

背景技术

随着能源需求的增长，对复杂地层、深部油气藏和非常规油气藏的开采已经成为常态，特别是页岩气和页岩油，已成为近年来极具开发前景的能源。但由于页岩地层大多属硬脆性地层，微孔缝发育，并且水敏性强，在其中进行深层大位移水平井、水平井钻井过程中，极易发生井塌、缩径等井壁不稳定事故。为维持井壁稳定，页岩井段钻进主要使用具有很好抑制性的油基钻井液，为进一步提高封堵能力，通常需要在油基钻井液中加入封堵剂。

目前水基钻井液用封堵剂较多，效果显著，但这些封堵剂无法适用于油基钻井液体系，其在油基钻井液体系中分散性差，极易出现团聚现象，导致封堵剂颗粒尺寸增大，无法满足对微孔隙或裂缝的封堵要求。此外，这些封堵剂与油基钻井液的体系配伍性较差，进而导致整个体系不满足钻进的性能要求，引发一系列井壁不稳定等复杂事故。

对于页岩深层钻井，高温高压对油基钻井液的抗温性提出更高要求，而解决井壁易失稳问题还要求油基钻井液具有更好的滤失性、封堵性能。因此，提供一种在油基钻井液中分散性好、封堵效果强、并具有优良抗高温性能的封堵剂，对于深井、超深井的钻探施工具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的油基钻井液用封堵剂所存在的封堵效果差、抗高温能力不足的问题，提供一种改性聚醋酸乙烯酯及其制备方法与应用以及油基钻井液。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供一种改性聚醋酸乙烯酯的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将含有功能性单体的混合液L1与第一醋酸乙烯酯单体进行第一反应，之后加入第一引发剂进行第二反应，得到混合液L2；

(2)将丙烯酸酯单体、第二醋酸乙烯酯单体、第二引发剂和所述混合液L2进行第三反应，得到混合液L3；

(3)在密闭超声的条件下，将第三引发剂和所述混合液L3进行第四反应，然后将所述第四反应得到的产物升温进行第五反应，得到混合液L4；

(4)将所述混合液L4进行产物提取处理，得到改性聚醋酸乙烯酯；

其中，所述功能性单体选自丙烯酸、油酸或丁烯二酸。

本发明第二方面提供由前述第一方面所述的方法制得的改性聚醋酸乙烯酯。

本发明第三方面提供前述第二方面所述的改性聚醋酸乙烯酯在油基钻井液中作为封堵剂的应用。

本发明第四方面提供一种油基钻井液，该油基钻井液含有前述第二方面所述的改性聚醋酸乙烯酯。

通过上述技术方案，本发明所提供的改性聚醋酸乙烯酯具有如下有益效果：

(1)亲油性较强，在油基钻井液体系配中分散效果好，有效解决了封堵剂在油基钻井液中易团聚的问题；

(2)可提高油基钻井液封堵性能，抗温可达220℃，并使得油基钻井液体系具有较好的稳定性和流变性，有效降滤失量，所形成的泥饼光滑致密，渗透率低，可对目的层进行有效封堵；

(3)反应条件温和，产品无毒环保。

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。

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明第一方面提供了改性聚醋酸乙烯酯的制备方法，该方法包括：

(1)将含有功能性单体的混合液L1与第一醋酸乙烯酯单体进行第一反应，之后加入第一引发剂进行第二反应，得到混合液L2；

(2)将丙烯酸酯单体、第二醋酸乙烯酯单体、第二引发剂和所述混合液L2进行第三反应，得到混合液L3；

(3)在密闭超声的条件下，将第三引发剂和所述混合液L3进行第四反应，然后将所述第四反应得到的产物升温进行第五反应，得到混合液L4；

(4)将所述混合液L4进行产物提取处理，得到改性聚醋酸乙烯酯；

其中，所述功能性单体选自丙烯酸、油酸或丁烯二酸。

在本发明的一些实施方式中，在步骤(1)中，所述混合液L1由去离子水和功能性单体通过混合得到，优选将去离子水与所述功能性单体以重量比(6-10)：(0.1-0.3)混合，进一步优选为(7-9)：(0.24-0.3)。所述混合液L1的pH优选为5-6。本发明对所述混合没有特别的限定，只要能够使得去离子水和所述功能性单体形成均匀稳定的所述混合液L1即可，例如，可以在室温下采用超声搅拌器进行混合。在本发明中，室温指20-25℃。

在本发明的一些实施方式中，在步骤(1)中，所述第一反应优选在水浴反应器中进行，所述第一反应的条件包括：温度为60-90℃，时间为15-20min。

在本发明的一些实施方式中，在步骤(1)中，所述第一反应结束后，在其得到的产物体系中加入第一引发剂进行第二反应，得到混合液L2。所述第二反应的条件包括：温度为60-90℃，时间为40-60min。

在本发明中，采用将醋酸乙烯酯单体和引发剂分批次在特定的聚合反应步骤中加入的方式。其中，醋酸乙烯酯单体先后分两批次(即第一醋酸乙烯酯单体和第二醋酸乙烯酯单体)加入，优选地，所述第一醋酸乙烯酯单体：第二醋酸乙烯酯单体的重量比为1：(2-3)；引发剂先后分三批次(即第一引发剂、第二引发剂和第三引发剂)加入，优选地，所述第一引发剂：第二引发剂：第三引发剂的重量比为1：(0.2-0.7)：(3-4)。

在本发明中，所述功能性单体可以选自丙烯酸、油酸或丁烯二酸，优选为丙烯酸。

在本发明中，所述第一引发剂、第二引发剂和第三引发剂相同，可以选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢或过氧化苯甲酰的水溶液，优选为过硫酸铵的水溶液。例如，可以采用将过硫酸铵用10倍于其质量的水进行稀释得到的水溶液。

在本发明的一些实施方式中，在步骤(2)中，所述第三反应进行前，优选先将丙烯酸酯单体与第二醋酸乙烯酯单体进行充分混合得到混合料，待步骤(1)中所述第二反应结束并无回流后，开始将所述混合料、第二引发剂同时各自以均匀的进料速率加入所述混合液L2中进行第三反应。所述混合料、第二引发剂的进料贯穿所述第三反应进行的全过程，直至反应结束，得到混合液L3。优选地，所述第三反应的条件包括：温度为60-90℃，时间为150-240min。

在本发明中，所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯或甲基丙烯酸正辛酯，优选为丙烯酸丁酯。

在本发明的一些实施方式中，在步骤(3)中，所述第四反应在密闭超声的条件下进行，优选将所述混合液L3置于密闭超声波反应器中，开启超声并同时加入第三引发剂进行所述第四反应。所述密闭超声与所述第四反应的时间长度相同。优选地，所述密闭超声的条件包括：频率为26000-35000Hz，温度为60-65℃，时间为3-8min；所述第四反应的条件包括：温度为60-90℃，时间为30-45min。

在本发明的一些实施方式中，在步骤(3)中，所述第四反应完成后关闭超声，并迅速对第四反应得到的产物进行升温，待达到指定温度后开始进行第五反应。优选地，所述第五反应的条件包括：温度为90-110℃，时间为30-40min。

在本发明中，所述第五反应后得到的混合液L4为白色或乳白色的混合液。

在本发明中，为获得更好的聚合反应效果以及分散性、抗高温性与封堵性能更优的产品，优选地，醋酸乙烯酯单体：引发剂：丙烯酸酯单体：功能性单体的质量比可以为(1.5-3)：(0.05-0.07)：(0.3-0.5)：(0.1-0.3)，更优选为(2.6-3)：(0.055-0.062)：(0.45-0.5)：(0.24-0.3)。

在本发明的一些实施方式中，在步骤(4)中，所述产物提取处理包括对所述混合液L4用石灰水进行中和，直至混合液的pH为中性，之后进行洗涤、烘干，并将烘干产物研磨得到粉末状产品，即改性聚醋酸乙烯酯。本发明对所述洗涤、烘干和研磨没有特别的限定，可以采用本领域中常规的方式进行，例如，可以在真空烘箱中60-75℃条件下烘干20-28h，之后在研钵中进行充分研磨。

本发明第二方面提供由前述第一方面所述的方法制得的改性聚醋酸乙烯酯，其中，所述改性聚醋酸乙烯酯的平均粒径为65-100nm，优选为65-93nm。该改性聚醋酸乙烯酯具有较强的亲油性。

本发明第三方面提供前述第二方面所述的改性聚醋酸乙烯酯在油基钻井液中作为封堵剂的应用。

本发明第四方面提供一种油基钻井液，该油基钻井液含有前述第二方面所述的改性聚醋酸乙烯酯。

在本发明的一些实施方式中，优选地，所述油基钻井液可以包括如下组分：基液100重量份、水15-20重量份，有机土3-6重量份，乳化剂1-3重量份，润湿剂2-4重量份，所述改性聚醋酸乙烯酯1-4重量份，加重剂15-35重量份，降滤失剂3-5重量份，氧化钙1-3重量份。

在上述油基钻井液的配方中，所述基液可以选自3号白油、5号白油或柴油，优选为3号白油；所述有机土可以为亲水性膨润土与季铵盐类阳离子表面活性剂相互作用制得的亲油性黏土；所述乳化剂可以为顺式十八碳-9-烯酸，Span-80、十二烷基苯磺酸钠、LS-65和烷基苯磺酸钙中的至少一种，优选为LS-65与Span-80按质量比(2-4)：(2-5)混合；所述润湿剂为卵磷脂；所述加重剂可以为API重晶石、超细硫酸钡、磁铁矿粉、钛铁矿粉和四氧化三锰中的至少一种，优选为API重晶石与超细硫酸钡按质量比(5-7)：(2-3)混合；所述降滤失剂可以为氧化沥青或磺化沥青。

在本发明中，所述LS-65为购自南京睿创化工科技有限公司的牌号为LS-65的油基钻井液用乳化剂，该乳化剂含有阴离子表面活性剂和非阴离子表面活性剂。

本发明所提供的油基钻井液具有优异的封堵性能，流变性能较好，抗温可达220℃。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下制备例、实施例和对比例中，

3号白油：牌号LN-3，购自摩杰佐石油化工(上海)有限公司；

有机土：牌号708，购自四川石大金牛科技有限公司；

LS-65：牌号LS-65油基钻井液乳化剂，购自南京睿创化工科技有限公司；

卵磷脂：牌号L105733，购自上海阿拉丁生化科技有限公司公司；

降滤失剂：牌号LB-10，购自佛山市路正沥青有限公司；

API重晶石：牌号02，购自四川宏建鑫一科技有限公司；

超细硫酸钡：购自毫微粉体工业有限公司；

市售纳米石墨烯：牌号HQNANO-001，购自四川石大金牛科技有限公司；

市售普通聚醋酸乙烯酯：PVAC工业级，购自山东旺升新材料科技有限公司；

市售纳米碳酸钙：牌号CCRA，购自成都市科隆化学品有限公司；

市售氧化沥青：牌号LB-10，购自佛山市路正沥青有限公司。

在没有特别说明的情况下，所用其他材料均采用普通市售产品。

制备例1

(1)在室温下将去离子水和丙烯酸置于超声搅拌器进行混合，得到均匀的混合液L1(pH为5-6)；将所述混合液L1置于水浴反应器中，并加入第一醋酸乙烯酯单体，搅拌混合并升温，进行第一反应(反应温度为75℃，时间为15min)，之后加入第一引发剂进行第二反应(反应温度为75℃，时间为40min)，得到混合液L2；

(2)将丙烯酸丁酯和第二醋酸乙烯酯单体进行充分混合得到混合料，待步骤(1)中所述第二反应结束并无回流后，开始将所述混合料、第二引发剂同时各自以均匀的进料速率加入所述混合液L2中进行第三反应(反应温度为75℃，时间为150min)。所述混合料、第二引发剂的进料贯穿所述第三反应进行的全过程，直至反应结束，得到混合液L3；

(3)将所述混合液L3置于密闭超声波反应器中，开启超声(频率为30000Hz，温度为60℃，时间为4min)并同时加入第三引发剂进行所述第四反应(反应温度为75℃，时间为30min)；然后将所述第四反应得到的产物升温进行第五反应(反应温度为100℃，时间为30min)，反应结束后自然降温，得到混合液L4；

(4)将所述混合液L4用石灰水中和至pH为中性，用去离子水洗涤后在真空烘箱中60℃条件下烘干20h，之后在研钵中进行充分研磨，得到改性聚醋酸乙烯酯(记为S1)；

其中，去离子水：醋酸乙烯酯单体：引发剂：丙烯酸丁酯：丙烯酸的质量比为1：2.8：0.06：0.45：0.25；第一醋酸乙烯酯单体：第二醋酸乙烯酯单体的重量比为1:2；引发剂为过硫酸铵的水溶液(过硫酸铵：水的重量比为1:10)，其中，第一引发剂：第二引发剂：第三引发剂的重量比为1：0.35：3.45。

制备例2

(1)在室温下将去离子水和丙烯酸置于超声搅拌器进行混合，得到均匀的混合液L1(pH为5-6)；将所述混合液L1置于水浴反应器中，并加入第一醋酸乙烯酯单体，搅拌混合并升温，进行第一反应(反应温度为85℃，时间为20min)，之后加入第一引发剂进行第二反应(反应温度为85℃，时间为60min)，得到混合液L2；

(2)将丙烯酸丁酯和第二醋酸乙烯酯单体进行充分混合得到混合料，待步骤(1)中所述第二反应结束并无回流后，开始将所述混合料、第二引发剂同时各自以均匀的进料速率加入所述混合液L2中进行第三反应(反应温度为85℃，时间为210min)。所述混合料、第二引发剂的进料贯穿所述第三反应进行的全过程，直至反应结束，得到混合液L3；

(3)将所述混合液L3置于密闭超声波反应器中，开启超声(频率为35000Hz，温度为60℃，时间为6min)并同时加入第三引发剂进行所述第四反应(反应温度为85℃，时间为45min)；然后将所述第四反应得到的产物升温进行第五反应(反应温度为110℃，时间为40min)，反应结束后自然降温，得到混合液L4；

(4)将所述混合液L4用石灰水中和至pH为中性，用去离子水洗涤后在真空烘箱中60℃条件下烘干20h，之后在研钵中进行充分研磨，得到改性聚醋酸乙烯酯(记为S2)；

其中，去离子水：醋酸乙烯酯单体：引发剂：丙烯酸丁酯：丙烯酸的质量比为1：3：0.062：0.5：0.3；第一醋酸乙烯酯单体：第二醋酸乙烯酯单体的重量比为1:3；引发剂为过硫酸铵的水溶液(过硫酸铵：水的重量比为1:10)，其中，第一引发剂：第二引发剂：第三引发剂的重量比为1：0.5：3.75。

制备例3

(1)在室温下将去离子水和油酸置于超声搅拌器进行混合，得到均匀的混合液L1(pH为5-6)；将所述混合液L1置于水浴反应器中，并加入第一醋酸乙烯酯单体，搅拌混合并升温，进行第一反应(反应温度为75℃，时间为15min)，之后加入第一引发剂进行第二反应(反应温度为75℃，时间为40min)，得到混合液L2；

(2)将丙烯酸月桂酯和第二醋酸乙烯酯单体进行充分混合得到混合料，待步骤(1)中所述第二反应结束并无回流后，开始将所述混合料、第二引发剂同时各自以均匀的进料速率加入所述混合液L2中进行第三反应(反应温度为75℃，时间为150min)。所述混合料、第二引发剂的进料贯穿所述第三反应进行的全过程，直至反应结束，得到混合液L3；

(3)将所述混合液L3置于密闭超声波反应器中，开启超声(频率为30000Hz，温度为65℃，时间为6min)并同时加入第三引发剂进行所述第四反应(反应温度为75℃，时间为30min)；然后将所述第四反应得到的产物升温进行第五反应(反应温度为100℃，时间为30min)，反应结束后自然降温，得到混合液L4；

(4)将所述混合液L4用石灰水中和至pH为中性，用去离子水洗涤后在真空烘箱中75℃条件下烘干28h，之后在研钵中进行充分研磨，得到改性聚醋酸乙烯酯(记为S3)；

其中，去离子水：醋酸乙烯酯单体：引发剂：丙烯酸月桂酯：油酸的质量比为1：1.5：0.06：0.4：0.2；第一醋酸乙烯酯单体：第二醋酸乙烯酯单体的重量比为1:2；引发剂为过氧化苯甲酰的水溶液(过氧化苯甲酰：水的重量比为1:10)，其中，第一引发剂：第二引发剂：第三引发剂的重量比为1：0.5：3.75。

制备例4

(1)在室温下将去离子水和丁烯二酸置于超声搅拌器进行混合，得到均匀的混合液L1(pH为5-6)；将所述混合液L1置于水浴反应器中，并加入第一醋酸乙烯酯单体，搅拌混合并升温，进行第一反应(反应温度为75℃，时间为15min)，之后加入第一引发剂进行第二反应(反应温度为75℃，时间为40min)，得到混合液L2；

(2)将甲基丙烯酸正辛脂和第二醋酸乙烯酯单体进行充分混合得到混合料，待步骤(1)中所述第二反应结束并无回流后，开始将所述混合料、第二引发剂同时各自以均匀的进料速率加入所述混合液L2中进行第三反应(反应温度为75℃，时间为150min)。所述混合料、第二引发剂的进料贯穿所述第三反应进行的全过程，直至反应结束，得到混合液L3；

(3)将所述混合液L3置于密闭超声波反应器中，开启超声(频率为30000Hz，温度为63℃，时间为6min)并同时加入第三引发剂进行所述第四反应(反应温度为75℃，时间为30min)；然后将所述第四反应得到的产物升温进行第五反应(反应温度为100℃，时间为30min)，反应结束后自然降温，得到混合液L4；

(4)将所述混合液L4用石灰水中和至pH为中性，用去离子水洗涤后在真空烘箱中75℃条件下烘干20h，之后在研钵中进行充分研磨，得到改性聚醋酸乙烯酯(记为S4)；

其中，去离子水：醋酸乙烯酯单体：引发剂：甲基丙烯酸正辛脂：丁烯二酸的质量比为1：1.5：0.06：0.4：0.2；第一醋酸乙烯酯单体：第二醋酸乙烯酯单体的重量比为1:2；引发剂为过硫酸钾的水溶液(过硫酸钾：水的重量比为1:10)，其中，第一引发剂：第二引发剂：第三引发剂的重量比为1：0.5：3.75。

制备例5

按照制备例1的方法，不同的是，步骤(3)在第四反应的过程中不开启超声，其他条件同制备例1。制得的产品记为D1。

制备例6

采用现有技术的无皂乳液聚合法制备改性聚醋酸乙烯酯。制得的产品记为D2。

实施例1

取100重量份的3号白油，加入15重量份的自来水，高速搅拌混合得到油水混合液；将1重量份的乳化剂(LS-65与Span-80按质量比3：5混合)、2重量份的卵磷脂、3重量份的降滤失剂加入到上述油水混合液中并高速搅拌5min；之后将4重量份的有机土分成等重量的两份，待第一份完全分散，再缓慢加入第二份，待两次有机土完全分散后，加入2重量份的氧化钙，高速搅拌10min后继续加入2重量份的改性聚醋酸乙烯酯S1，待均匀分散后加入15重量份的加重剂(API重晶石与超细硫酸钡的重量比为7：3，将API重晶石与超细硫酸钡各自分为等重量的四份，API重晶石与超细硫酸钡先后交替加入，共分八次加完)；最后将整个混合体系高速搅拌60min，得到油基钻井液(记为F1)；其中，高速搅拌的速率为11000转/分。

实施例2

按照实施例1的方法，区别在于，采用S2作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为F2)。

实施例3

按照实施例1的方法，区别在于，采用S3作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为F3)。

实施例4

按照实施例1的方法，区别在于，采用S4作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为F4)。

对比例1

按照实施例1的方法，区别在于，采用D1作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为DF1)。

对比例2

按照实施例1的方法，区别在于，采用D2作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为DF2)。

对比例3

按照实施例1的方法，区别在于，采用市售纳米石墨烯作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为DF3)。

对比例4

按照实施例1的方法，区别在于，采用市售普通聚醋酸乙烯酯(未改性)作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为DF4)。

对比例5

按照实施例1的方法，区别在于，采用市售纳米碳酸钙作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为DF5)。

对比例6

按照实施例1的方法，区别在于，采用市售氧化沥青作为封堵剂，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为DF6)。

对比例7

按照实施例1的方法，区别在于，钻井液的制备配方为：100重量份的3号白油、30重量份的自来水、1重量份的有机土、6重量份的乳化剂(LS-65与Span-80按质量比6：1混合)、1重量份的卵磷脂、5重量份氧化钙、8重量份的改性聚醋酸乙烯酯S1、40重量份的加重剂(API重晶石与超细硫酸钡的重量比为7：3)和2重量份的降滤失剂。得到油基钻井液(记为DF7)。

对比例8

按照实施例1的方法，区别在于，该钻井液中不加入改性聚醋酸乙烯酯S1，其他条件同实施例1。得到油基钻井液(记为DF8)。

测试例

对制备例1-6制得的产品S1-S4、D1-D2进行粒径测试和接触角测试，评价其亲油性和分散性，并对实施例1-4制备的油基钻井液F1-F4以及对比例1-8制备的油基钻井液DF1-DF8进行封堵性能、抗高温性能和配伍性能测试。以下测试例中，

表观粘度(AV，mPa·s)、塑性粘度(PV，mPa·s)、动切力(YP，Pa)采用六速旋转粘度计并根据GB/T29170-2012中规定的方法进行测量；

中压滤失量(API，mL)采用中压滤失仪并根据GB/T29170-2012中规定的方法进行测量；

高温高压滤失量(HTHP，mL)采用高温高压滤失仪并根GB/T29170-2012中规定的方法进行测量；

激光粒度仪的厂商为英国马尔文仪器公司；

接触角测量仪的厂商为成都雪豹科技有限公司，型号SDC-350；

六速旋转粘度计的厂商为斯迪莱铂公司，型号ZNN-D6S；

中压滤失仪的厂商为斯迪莱铂公司，型号SD4/SD4A；

高温高压滤失仪的厂商为肯测仪器公司，型号KC-GS173

1、粒径和接触角

粒径测试：将封堵剂S1-S4、D1-D2加入到白油中，充分搅拌后，使用激光粒度仪测定上述封堵剂分散于白油后的粒径，并观察分散程度。

接触角测试：分别称取300mg封堵剂S1-S4、D1-D2，使用压片机将其制作成样品薄片，使用接触角测量仪分别测定白油和蒸馏水在上述薄片表面的接触角。

结果如表1所示。

表1

从表1可以看出，S1-S4的粒径在65-100nm范围内，与蒸馏水接触角在109°-133°之间，在白油相中无团聚现象出现，这表明本发明的改性聚醋酸乙烯酯具有较小粒径并具有较强的亲油性，在油相中表现出优异的分散性，能够满足对泥页岩地层微孔隙的封堵使用要求。而制备例5在制备过程的第四反应中未经密闭超声处理，制得的D1与S1-S4相比较，亲油性下降，在油相中出现团聚现象；制备例6未采用本申请的制备方法，制得的D2亲油性较差，无法满足在油基钻井液体系中的使用。

2、封堵性能和抗高温性能

封堵性能通过中压滤失量进行评价，通过滤失量的大小初判封堵性能的优劣，之后通过单位时间内平均滤失量q(cm

式中，K

K—钻井液渗透率

封堵剂的抗温性能测试过程：将钻井液样品置于老化罐内并在高温滚子加热炉中220℃下进行16h的高温老化实验，而后将高温老化后的钻井液在170℃温度、3.5MPa压力下进行高温高压滤失量测试，通过高温高压滤失量大小评判封堵剂在高温下的封堵性能。

结果如表2所示

表2

从表2可以看出，钻井液F1-F4使用的封堵剂为本发明提供的改性聚醋酸乙烯酯，F1-F4的中压滤失量和高温高压滤失量均较小，而钻井液DF1-DF6使用的封堵剂是未按照本发明方法制备的封堵剂、常规封堵剂或未改性聚醋酸乙烯酯，DF8未使用封堵剂，导致DF1-DF6、DF8的滤失量相对明显增大，这表明本发明提供的改性聚醋酸乙烯酯具有较好的降滤失性能和封堵性能。通过钻井液渗透率降低率的对比，钻井液F1-F4的渗透率降低率显著高于钻井液DF1-DF6及DF8，这是由于本申请的改性聚醋酸乙烯酯亲油性能好，能够在油基钻井液体系中均匀分散，并且抗高温性能好所带来的有益效果，使得钻井液F1-F4在220℃下依然具有较好封堵性能。特别地，钻井液F7未采用本申请的油基钻井液配方，其封堵性能与F1-F4相比存在一定差距。

3、配伍性

将3号白油100重量份、自来水15重量份、有机土4重量份、乳化剂(LS-65与Span-80按质量比3：5混合)1重量份、卵磷脂2重量份、加重剂15重量份(API重晶石与超细硫酸钡的重量比为7：3)、降滤失剂3重量份、氧化钙2重量份配制成油基钻井液基浆A，之后在上述基浆A中加入2重量份的制备例1制得的改性聚醋酸乙烯酯S1，制得油基钻井液B。

测试基浆A在常温下的密度、流变参数，并分别测试钻井液B在常温下及老化(220℃老化16h)后的密度、流变参数，结果如表3所示。

表3

由表3可以看出，加入本发明的改性聚醋酸乙烯酯封堵剂对油基钻井液的流变性影响不大，尤其是老化后钻井液各项流变参数变化不大，流变性优异，表明本发明提供的改性聚醋酸乙烯酯作为油基钻井液用封堵剂具有良好的配伍性。

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。