钻井液用无荧光纳米处理剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种钻井液用无荧光纳米处理剂及其制备方法，采用至少一种非水溶性的单体和至少一种水溶性单体在非氧气环境下采用乳液聚合的方法合成，纳米处理剂的纳米级别为10nm-5000nm，其表面含有具有羧酸基或羧酸根亲水基团，且具有核壳的结构。本发明涉及到羧酸根改性的具有核壳结构的水溶性纳米粒子，纳米球粒径均一，能够稳定地分散在钻井液中形成纳米处理剂添加的钻井液。该纳米处理剂无荧光，对录井不产生干扰，有抗高温降滤失、极压润滑和抑制页岩膨胀的效果，且对钻井液流变没有显著影响，达到一剂多功能的目的。

主权项

一种钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法，其特征在于，采用至少一种非水溶性的单体和至少一种水溶性单体，在非氧气环境下，采用乳液聚合的方法合成，纳米处理剂的纳米级别为10nm‑5000nm，其表面含有具有羧酸基或羧酸根亲水基团，具有核壳的结构；所述乳液聚合为种子乳液聚合方法，包括以下步骤：(1)合成纳米种子乳液，采用至少一种非水溶性单体，在非氧气环境并搅拌的条件下，以水为溶剂采用自由基引发的方式合成出纳米种子，反应温度为20‑96℃，时间0.05‑2小时，引发剂的质量分数为0.005％‑3％，单体的总质量分数在0.1％‑50％之间；(2)然后将至少一种带有羧酸基或羧酸根的单体和至少一种非水溶性单体加入到纳米种子乳液中，使其共存0‑2小时，再在非氧气环境并搅拌的条件下，采用自由基引发的方式反应0.1‑4小时，即合成纳米钻井液处理剂，引发剂的质量分数为0.005％‑3％；反应温度为20‑96℃，单体的总质量分数在0.2％‑70％之间，所述单体的总质量分数是指步骤(1)、(2)中非水溶性单体和水溶性单体的总和；所述非水溶性单体为如下结构的单体：R₁为H或1‑4个碳的饱和烷烃取代基；R₂为1‑5个碳的烷烃取代基；X为O或S；或所述非水溶性单体为如下结构的单体：R₁为1‑5个碳的烷烃取代基；R₂为1‑5个碳的烷烃取代基；X为O或S；Y为O或S；烯烃的构型是顺式或反式；或所述非水溶性单体为苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯中的一种；所述水溶性单体为如下结构的单体：R₁为H或1‑4个碳的饱和烷烃取代基；M为H、碱金属或胺基；或所述水溶性单体为如下结构的单体：M为H、碱金属或胺基；烯烃的构型是顺式或反式。